TPS546B24A 具有引脚搭接和 PMBus 的 2.95V 至 18V、可堆叠 20A 同步 SWIFT™ 降压转换器数据手册

TPS546B24A 是一款高度集成的非隔离式直流/直流转换器，能够实现高频作，并采用 7mm × 5mm 封装，提供 20A 电流输出。两个、三个和四个 TPS546B24A 设备可以互连，在单个输出上提供高达 80 A 的电流。该器件可以选择通过 VDD5 引脚使用外部 5V 电源对内部 5V LDO 进行过驱动，以提高转换器的效率并降低功耗。

TPS546B24A 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。
*附件：tps546b24a.pdf

支持 1MHz 时钟的 PMBus 接口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）提供了一个方便的标准化数字接口。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使所有为单个输出轨供电的 TPS546B24A 转换器能够共享单个地址，从而简化系统软件/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，以支持无程序上电。

特性

• 分离轨支持：2.95V 至 18V PVIN;2.95V 至 18V AVIN （4V在VDD5 用于切换）
• 集成 5.5mΩ/1.8mΩ MOSFET
• 具有可选内部补偿的平均电流模式控制
• 2×、3×、4× 可堆叠，均流电流高达 80 A，每个输出支持一个地址
• 可通过引脚搭接选择 0.5V 至 5.5V 输出，或使用 PMBus VOUT_COMMAND选择 0.25V 至 5.5V 输出
• 广泛的 PMBus 命令集，具有 V 遥测功能外我外和内部芯片温度
• 差分遥感，带内部 FB 分压器，< 1% V外误差 –40°C 至 +150°C TJ
• 通过 PMBus 实现 AVS 和裕量调节功能
• MSEL 引脚引脚编程 PMBus 默认值
• 12 种可选开关频率，从 225 kHz 到 1.5 MHz（8 个引脚搭接选项）
• 频率同步输入/同步输出
• 支持预偏置输出
• 支持强耦合电感器
• 7 mm × 5 mm × 1.5 mm、40 引脚 QFN，间距 = 0.5 mm

参数

1. 概述

TPS546B24A是一款高度集成的非隔离DC/DC转换器，支持高达20A的电流输出，输入电压范围为2.95V至18V。该转换器支持高达4个器件堆叠，总输出电流可达80A，并集成了PMBus接口，便于监控和控制。

2. 主要特性

• ‌高集成度‌：集成5.5mΩ/1.8mΩ MOSFETs，支持高频操作。
• ‌大电流输出‌：单器件最大输出电流20A，支持多达4个器件堆叠，总输出电流可达80A。
• ‌宽输入电压范围‌：支持2.95V至18V的输入电压。
• ‌PMBus接口‌：提供全面的命令集，支持远程监控和控制关键参数。
• ‌灵活配置‌：通过PMBus或引脚编程，灵活配置输出电压、开关频率、软启动时间等参数。
• ‌高效率‌：采用专有固定频率电流模式控制，提高转换效率。
• ‌保护功能‌：包括过流保护、过压保护、欠压保护、过热保护等。

3. 应用

• 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
• 自动化测试设备、CT、PET和MRI设备
• ASIC、SoC、FPGA、DSP核心和I/O电压

4. 电气特性

• ‌输入电压范围‌：2.95V至18V（PVIN和AVIN）
• ‌输出电压范围‌：0.5V至5.5V（可编程）
• ‌开关频率‌：12种可选频率，范围从225kHz至1.5MHz
• ‌效率‌：高达95%
• ‌远程感测‌：差分远程感测，输出电压误差小于1%

5. 功能描述

• ‌平均电流模式控制‌：提供稳定的输出电压和电流调节。
• ‌PMBus接口‌：支持远程监控和控制输出电压、输出电流、内部结温等关键参数。
• ‌多相操作‌：支持多达4个器件堆叠，实现高电流输出和均衡的电流共享。
• ‌软启动和预偏置启动‌：限制启动时的浪涌电流，支持预偏置输出电压启动。
• ‌保护功能‌：包括过流保护、过压保护、欠压保护、过热保护等，确保器件安全可靠运行。

6. 编程与接口

• ‌PMBus接口‌：支持标准PMBus 1.3命令集，包括输出电压设置、电流限制、故障管理等。
• ‌引脚编程‌：通过MSEL1、MSEL2、VSEL和ADRSEL引脚，无需PMBus通信即可配置关键参数。

7. 典型应用电路

文档提供了详细的典型应用电路图，包括输入输出电容、电感的选择指南，以及布局和散热建议，帮助设计师快速实现电源解决方案。

8. 布局与散热

• ‌布局建议‌：输入电容和输出电容应尽可能靠近器件放置，以减小噪声和电压尖峰。关键信号路径应使用短路径，并远离噪声源。
• ‌散热建议‌：提供足够的散热措施，确保器件在工作温度范围内可靠运行。

9. 文档与支持

• 详细的数据手册：包含规格说明、电气特性、应用指南、布局建议等。
• TI支持资源：包括TI E2E™支持论坛，提供技术支持和社区交流。
• WEBENCH Power Designer工具：支持自定义设计，提供实时的价格和组件可用性信息。