TPS544B20 具有 PMBus 可编程性和监控功能的 4.5V 至 18V、20A 同步 SWIFT™ 降压转换器数据手册

TPS544B20 和 TPS544C20 器件是兼容 PMBus 的非隔离式直流/直流集成 FET 转换器，能够高频运行，并通过 5 mm × 7 mm 封装提供 20A 或 30A 电流输出，从而以最小的 PCB 面积实现高功率密度和快速瞬态性能。PMBus 接口提供转换器配置以及关键参数的监控，包括输出电压、电流和可选的外部温度。由集成的 NexFET 功率级和优化驱动器提供的高频、低损耗开关可实现非常高密度的电源解决方案，并减小了电感器和滤波电容器的尺寸。根据系统要求，可以将对故障条件的响应设置为重新启动或闭锁。
*附件：tps544b20.pdf

特性

• 支持 PMBus 的转换器：20 A、30 A
• 4.5V 至 18V 输入，0.6V 至 5.5V 输出
• 5mm × 7mm LQFN 封装，间距为 0.5mm
• 单导热垫
• 集成 4.5mΩ 和 2.0mΩ 堆叠式 NexFET™ 功率级
• 600mV、0.5% 基准
• 无损、低侧 MOSFET 电流感应
• 可选 D-CAP™ 和 D-CAP2™ 模式控制
• 差分遥感
• 单调启动至预偏置输出
• 输出电压裕量和微调
• 输出电压和输出电流报告
• 使用 2N3904 进行外部温度监控
• 可通过 PMBus 编程
  • 过流保护
  • UVLO，软启动
  • PGOOD、OV、UV、OT 级别
  • 故障响应
  • 开启和关闭延迟
• 热关断
• 引脚兼容的 20A、30A 转换器

参数

方框图

1. 产品概述

TPS544B20是一款高性能的同步降压DC-DC转换器，支持PMBus™通信协议，提供高达20A的输出电流。该转换器采用5mm x 7mm的LQFN封装，适用于高功率密度和快速瞬态响应的应用场景。

2. 主要特性

• ‌PMBus兼容性‌：支持PMBus 1.1协议，实现远程监控和控制。
• ‌高功率密度‌：5mm x 7mm的封装内提供20A输出电流。
• ‌宽输入电压范围‌：4.5V至18V。
• ‌高效能‌：优化的驱动器和集成NexFET™功率级，提高转换效率。
• ‌快速瞬态响应‌：支持高频操作，减少电感和滤波电容尺寸。
• ‌多种保护功能‌：包括过流保护、欠压锁定（UVLO）、软启动、电源良好（PGOOD）、过压（OV）、欠压（UV）和过温（OT）保护。
• ‌可编程性‌：通过PMBus接口实现输出电压、过流保护等参数的可编程。

3. 应用领域

• 测试和仪器
• 以太网交换机、光交换机、路由器、基站
• 服务器
• 企业级存储SSD
• 高密度电源解决方案

4. 功能描述

• ‌D-CAP™和D-CAP2™模式控制‌：提供自然输入电压前馈和快速瞬态响应。
• ‌单调性启动‌：支持预偏置输出的单调性启动，避免电流冲击。
• ‌输出电压调整‌：通过PMBus接口实现输出电压的精确调整。
• ‌故障响应‌：支持重启或锁定关闭故障响应，根据系统需求配置。
• ‌热关断‌：内部温度传感器监控结温，防止热损坏。

5. 电气特性

• ‌输入电压范围‌：4.5V至18V。
• ‌输出电压范围‌：0.6V至5.5V。
• ‌开关频率‌：可调，范围从250kHz至1MHz。
• ‌效率‌：在多种负载条件下保持高效率。
• ‌软启动时间‌：可编程，范围从0.6ms至9ms。

6. 典型应用电路

文件提供了TPS544B20的典型应用电路图，包括输入电容、输出电容、电感、Bootstrap电容以及PMBus接口的连接方式。

7. 布局指南

• ‌最小化环路面积‌：快速开关电压和电流路径的环路面积应最小化。
• ‌旁路电容‌：输入和旁路电容应尽可能靠近相应的引脚。
• ‌敏感信号布线‌：反馈电压（FB）和温度感应（TSNS）等敏感信号应远离高dV/dt节点。
• ‌热管理‌：确保足够的散热措施，以处理高功率密度产生的热量。

8. PMBus接口

• ‌地址设置‌：通过ADDR0和ADDR1引脚设置PMBus地址。
• ‌命令集‌：支持PMBus 1.1协议中的一系列命令，用于配置和监控转换器状态。
• ‌自动ARA响应‌：改进的标准SMBALERT响应协议，防止总线占用。

9. 封装与订购信息

TPS544B20采用5mm x 7mm的LQFN-40封装，文件提供了详细的封装尺寸、引脚配置和订购信息。