TPS546D24S 是一款高度集成的非隔離式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，通過添加制造商特定的 PMBus 命令以及擴展寫保護和密鑰來擴展TPS546D24A。此功能通過限制寫入功能，以比標準 Write Protect 命令更高的分辨率來提高安全性，防止對 PMBus 的惡意訪問。TPS546D24S 能夠從 7mm × 5mm 封裝實現(xiàn)高頻運行和 40A 電流輸出。兩個、三個和四個 TPS546D24S 設(shè)備可以互連，在單個輸出上提供高達 160 A 的電流。該器件可以選擇通過 VDD5 引腳使用外部 5V 電源對內(nèi)部 5V LDO 進行過驅(qū)動，以提高效率并降低轉(zhuǎn)換器的功耗。

TPS546D24S 采用專有的固定頻率電流模式控制，具有輸入前饋和可選的內(nèi)部補償元件，可在較寬的輸出電容范圍內(nèi)實現(xiàn)最小尺寸和穩(wěn)定性。
*附件：tps546d24s.pdf

支持 1MHz 時鐘的 PMBus 接口為轉(zhuǎn)換器配置以及監(jiān)控關(guān)鍵參數(shù)（包括輸出電壓、輸出電流和內(nèi)部芯片溫度）提供了一個方便的標準化數(shù)字接口。根據(jù)系統(tǒng)要求，可以將對故障條件的響應(yīng)設(shè)置為 restart、latch off 或 ignore。堆疊器件之間的反向通道通信使為單個輸出軌供電的所有 TPS546D24S 轉(zhuǎn)換器能夠共享單個地址，從而簡化系統(tǒng)軟件/固件設(shè)計。包括輸出電壓、開關(guān)頻率、軟啟動時間和過流故障限制在內(nèi)的關(guān)鍵參數(shù)也可以通過 BOM 選擇進行配置，無需 PMBus 通信，以支持程序自由上電。

特性

• 集成的擴展安全功能
• 分離軌支持：2.95V 至 16V PVIN;2.95V 至 18V AVIN（4V IN VDD5 用于開關(guān)）
• 集成 4.5mΩ/0.9mΩ MOSFET
• 具有可選內(nèi)部補償?shù)钠骄娏髂Ｊ娇刂?/li>
• 2 ×、3 ×、4 × 可堆疊，均流高達 160 A，每個輸出支持一個地址
• 通過引腳搭接可選擇 0.5V 至 5.5V 輸出，或使用 PMBus VOUT_COMMAND 選擇 0.25V 至 5.5V 輸出
• 廣泛的 PMBus 命令集，具有 V OUT、I OUT 和內(nèi)部芯片溫度遙測功能
• 差分遙感，帶內(nèi)部 FB 分壓器，< 1% V OUT 誤差，–40°C 至 +150°C T J
• 通過 PMBus 實現(xiàn) AVS 和裕量調(diào)節(jié)功能
• MSEL 引腳引腳編程 PMBus 默認值
• 12 種可選開關(guān)頻率，從 225 kHz 到 1.5 MHz（8 引腳搭接選項）
• 頻率同步輸入、同步輸出
• 支持預(yù)偏置輸出
• 7mm × 5mm × 1.5mm、40 引腳 QFN
• 與 TPS546D24A 直接兼容

參數(shù)

方框圖

概述

TPS546D24S 是一款高度集成的非隔離DC/DC轉(zhuǎn)換器，具備高效率、高頻率操作及高電流輸出能力。該設(shè)備通過添加制造商特定的PMBus命令和擴展寫入保護等功能，增強了安全性，適用于數(shù)據(jù)中心交換機、有源天線系統(tǒng)等應(yīng)用。

關(guān)鍵特性

• ?高集成度?：集成了擴展安全特性，包括PMBus命令集和擴展寫入保護。
• ?高效率?：支持高達40A的電流輸出，具備高轉(zhuǎn)換效率。
• ?高頻率操作?：支持高達1.5MHz的開關(guān)頻率。
• ?可堆疊設(shè)計?：支持2至4個設(shè)備堆疊，提供高達160A的電流輸出能力。
• ?靈活配置?：通過PMBus接口進行配置和監(jiān)控，支持輸出電壓、開關(guān)頻率等參數(shù)的動態(tài)調(diào)整。
• ?安全特性?：包括過壓保護、過流保護、熱關(guān)斷保護等，確保設(shè)備穩(wěn)定運行。

應(yīng)用領(lǐng)域

• 數(shù)據(jù)中心交換機、機架服務(wù)器
• 有源天線系統(tǒng)、遠程無線電和基帶單元
• 自動化測試設(shè)備、CT、PET和MRI
• ASIC、SoC、FPGA、DSP核心及I/O電壓

功能描述

• ?PMBus接口?：支持廣泛的PMBus命令集，用于配置和監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)。
• ?擴展寫入保護?：提供額外的安全層，防止惡意訪問PMBus。
• ?差分遠程感測?：通過內(nèi)部反饋分壓器和精密可調(diào)參考，實現(xiàn)高精度輸出電壓感測。
• ?多相位操作?：支持多設(shè)備堆疊，實現(xiàn)電流共享和均衡。
• ?熱管理?：集成過溫保護和熱關(guān)斷功能，確保設(shè)備在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定運行。

設(shè)計指南

• ?輸出電壓設(shè)置?：通過引腳編程或PMBus命令設(shè)置輸出電壓。
• ?電感選擇?：根據(jù)輸出電流和期望的瞬態(tài)響應(yīng)選擇合適的電感值。
• ?輸出電容選擇?：需滿足輸出紋波和環(huán)路穩(wěn)定性的要求。
• ?布局和布線?：遵循TI提供的布局指南，確保關(guān)鍵信號路徑短且遠離噪聲源。特別注意高頻旁路電容的放置，以減少電壓尖峰和電磁干擾。
• ?熱設(shè)計?：考慮設(shè)備的熱耗散和封裝熱阻，確保在滿負荷條件下不超過最大結(jié)溫。

文檔支持

• 提供了詳細的數(shù)據(jù)手冊，包括電氣特性、功能描述、應(yīng)用和實現(xiàn)指南等。
• 可通過TI的WEBENCH Power Designer等工具進行定制設(shè)計，簡化設(shè)計流程。
• TI E2E支持論壇提供快速的設(shè)計幫助和驗證答案。

注意事項

• 在設(shè)計過程中，請確保遵守所有數(shù)據(jù)手冊中的絕對最大額定值和推薦工作條件。
• 在進行多設(shè)備堆疊設(shè)計時，請?zhí)貏e注意電流共享和均衡的實現(xiàn)，以及布局和布線的優(yōu)化。
• 在將設(shè)計投入生產(chǎn)之前，請進行充分的驗證和測試，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。