TPSM8S6B24S 4V 至 16V 输入 25A 4 个可堆叠 PMBus® 电源模块数据手册

TPSM8S6B24S 是一款高度集成、易于使用的非隔离式 DC/DC 降压电源模块，增加了制造商特定的 PMBus 命令。添加 EXTENDED_WRITE_PROTECT 和 PASSKEY 以比标准 Write Protect 命令更高的分辨率限制写入功能，从而提高了防止恶意访问 PMBus 的安全性。

TPSM8S6B24S 是一个 25A 电源模块，可提供高达 100A 的电流，具有 4 ×可堆叠性。该器件可选择使用外部 5V 电源对内部 5V LDO 进行过驱，以实现低至 2.95V 的较低输入电压范围并提高转换器的效率。
*附件：tpsm8s6b24s.pdf

TPSM8S6B24S 功率模块采用专有的固定频率电流模式控制，具有输入前馈和可选的内部补偿元件，可在较宽的输出电容范围内实现最小尺寸和稳定性。

PMBus 接口支持 1MHz 时钟，为转换器配置以及监控关键参数（包括输出电压、输出电流和内部芯片温度）提供方便、标准化的数字接口。根据系统要求，可以将对故障条件的响应设置为 restart、latch off 或 ignore。堆叠器件之间的反向通道通信支持所有 TPSM8S6B24S 转换器，为单个输出轨供电，以共享单个地址，从而简化系统软件和固件设计。包括输出电压、开关频率、软启动时间和过流故障限制在内的关键参数也可以通过 BOM 选择进行配置，无需 PMBus 通信，以支持程序自由上电。

特性

• 集成的扩展安全功能
• 4.25V 至 16V，PVIN 连接到具有内部 LDO 的 AVIN
• 2.95V 至 16V，带 PVIN 和 AVIN 分离轨，或在 VDD5 上带外部偏置
• 集成 MOSFET、电感器和基本无源器件
• 具有可选内部补偿的平均电流模式控制
• 0.5V 至 5.5V 输出电压范围，通过针式表带
• 0.25V 至 5.5V PMBus VOUT_COMMAND范围
• 广泛的 PMBus 命令集，具有 VOUT、IOUT 和芯片温度遥测功能
• 具有内部 FB 分频器的差分遥感，可实现 < 1% 的 VOUT 误差
• –40°C 至 +125°C TJ
• 通过 PMBus 实现 AVS 和裕量调节功能
• 用于 pinstrap 编程的多功能选择 （MSEL） 引脚 PMBus 默认值
• 9 个可选开关频率，从 275kHz 到 1.1MHz
• 频率同步输入、同步输出
• 支持预偏置输出
• 16mm × 11mm × 4.3mm、45 引脚 MOY 封装

参数

方框图

概述

TPSM8S6B24S是一款高度集成的、易于使用的非隔离DC/DC降压电源模块，具有单个25A的输出能力，并支持最高4个模块的堆叠以提供高达100A的输出能力。该模块集成了PMBus接口，具有扩展的写保护功能和PASSKEY，增强了安全性。此外，它还具有平均电流模式控制、宽输入电压范围、多种保护功能等特点。

主要特性

基本参数

• ‌输入电压范围‌：2.95V至16V（PVIN和AVIN分离轨道），或4.25V至16V（PVIN和AVIN绑定至AVIN）
• ‌输出电压范围‌：0.5V至5.5V（可调）
• ‌最大输出电流‌：单个模块25A，堆叠后最高可达100A
• ‌开关频率‌：9种可选频率，从275kHz至1.1MHz
• ‌封装‌：16mm x 11mm x 4.3mm，45引脚MOY封装

功能特点

• ‌集成MOSFETs、电感器和基本无源元件‌
• ‌平均电流模式控制，具有可选的内部补偿‌
• ‌宽输出电压设置范围，通过外部电阻分压器调节‌
• ‌差分远程感测，提高输出电压精度‌
• ‌PMBus接口，支持数字配置和监控‌
• ‌扩展的写保护功能和PASSKEY，增强安全性‌
• ‌多种保护功能‌：过压保护、欠压保护、过流保护、短路保护、过热保护等
• ‌支持预偏置输出启动‌
• ‌频率同步功能‌

应用领域

• 数据中心交换机、机架服务器
• 有源天线系统、远程无线电和基带单元
• 自动测试设备、CT、PET和MRI
• ASIC、SoC、FPGA、DSP核心和I/O电压

功能描述

控制与调节

• ‌平均电流模式控制‌：提供稳定的输出电压和电流调节
• ‌差分远程感测‌：通过VOSNS和GOSNS引脚实现高精度输出电压感测
• ‌PMBus接口‌：支持广泛的配置选项和实时监控，包括输出电压、输出电流和内部结温

保护机制

• ‌ 过压保护（OVP）和欠压保护（UVP） ‌：防止输出电压超出安全范围
• ‌ 过流保护（OCP） ‌：在检测到过流情况时，通过打嗝模式限制电流，防止损坏
• ‌短路保护‌：在短路情况下，自动进入打嗝模式
• ‌ 过热保护（OTP） ‌：内部热传感器监测结温，超过设定值时自动关断

可配置性

• ‌输出电压设置‌：通过VSEL引脚和外部电阻分压器调节
• ‌软启动时间‌：通过TON_RISE命令设置
• ‌过流保护阈值‌：通过IOUT_OC_WARN_LIMIT和IOUT_OC_FAULT_LIMIT命令设置
• ‌堆叠配置‌：支持最多4个模块的堆叠，通过MSEL2引脚和ADRSEL引脚配置

应用指南

典型应用电路

• 提供详细的典型应用电路图，包括输入/输出电容、电感、反馈电阻等的选择建议
• 支持使用TI的WEBENCH Power Designer进行自定义设计

布局与热设计

• 强调布局对性能的重要性，提供布局指南以减少寄生电感和EMI
• 推荐使用多层PCB设计，并在关键组件下方放置GND平面以提高热性能

文档与支持

• 提供详细的数据手册，包括电气特性、功能框图、应用曲线和布局指南
• 支持使用TI的Fusion Digital Power Designer进行图形化配置和监控
• TI E2E支持论坛提供快速、经验证的设计帮助和解决方案

TPSM8S6B24S以其高度集成、易于使用、高性能和安全性增强等特点，成为数据中心、通信设备和自动测试设备等领域的理想电源解决方案。