TPS546C25 4V 至 18V 输入、35A、可堆叠 PMBus 同步降压转换器数据手册

TPS546C25 器件是一款高度集成的降压转换器，采用 D-CAP4 控制拓扑，可实现快速瞬态响应。所有可编程参数均可通过 PMBus 接口进行配置，并作为新的默认值存储在 NVM 中，以最大限度地减少外部元件数量。Pinstrap 选项允许配置为初级或次级、堆栈位置和堆栈编号、DCM（仅单相）或 FCCM、过流限制、故障响应、内部或外部反馈电阻器、输出电压选择或范围、开关频率和补偿。
*附件：tps546c25.pdf

支持 1MHz 时钟的 PMBus 接口为配置以及关键参数（包括输出电压、输出电流和内部芯片温度）的遥测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。两个、三个和四个 TPS546C25 器件可以互连，在单个输出上提供高达 140A 的电流。

该器件可选择通过 VDRV 和 VCC 引脚使用外部 5V 电源对内部 5V LDO 进行过驱，以提高效率、降低功耗，并支持以较低的输入电压启动。

TPS546C25 是一种无铅器件，无例外地符合 RoHS 标准。

特性

• 4V 至 18V 输入电压，无外部偏置
• 2.7V 至 18V 输入电压，带外部偏置
• 0.4V 至 5.5V 输出电压
• 支持 35A 单相或 2 ×、3 × 或 4 × 堆叠配置
• Rdson_HS = 3.3mΩ，Rdson_LS = 1mΩ
• 400kHz 至 2MHz 工作频率（通过 pinstrap 进行 4 个离散设置，通过 PMBus 进行其他设置）
• PMBus 可编程性
  • 修订版 1.5 符合 PASSKEY 安全功能
  • 输入电压、输出电压、输出电流、温度遥测
  • 可编程过流、过压、欠压、过热保护
  • 在堆叠配置中包括单命令写入功能
  • 扩展的写保护功能
  • 用于存储配置设置的非易失性存储器
• 对输出电压进行编程的两种方法
  • 内部电阻分压器（离散设置），启动电压由引脚搭接选择
  • 外部电阻分压器（连续设置），启动电压由 VBOOT 字段选择
• 精密电压基准和差分远程感应，可实现高输出精度
  • +/- 0.5% DAC 精度（0°C 至 85°C 结点）
  • +/- 1% VOUT 容差，范围为 –40°C 至 125°C 结点
• 仅单相可选 FCCM/DCM
• 无需通过引脚搭接进行 PMBus 通信即可启动
• 安全启动至预偏置输出
• 0.5ms 至 16ms 的可编程软启动时间
• 可编程软停止时间，从 0.5ms 到 4ms
• D-CAP4 控制拓扑，具有快速瞬态响应，支持所有陶瓷输出电容器
• 可编程内部环路补偿
• 可选逐周期谷值电流限制
• 漏极开路电源良好输出

参数

方框图

概述

TPS546C25是一款高度集成的同步降压转换器，支持4V至18V的输入电压范围，最大输出电流可达35A。该转换器支持单相或2×、3×、4×堆叠配置，提供灵活的输出电压选项和快速瞬态响应。TPS546C25采用D-CAP4控制拓扑，并集成PMBus接口，实现可编程性和遥测功能。

主要特性

性能参数

• ‌输入电压范围‌：4V至18V（无外部偏置），2.7V至18V（有外部偏置）
• ‌输出电压范围‌：0.4V至5.5V
• ‌最大输出电流‌：35A（单相），最高可达140A（4×堆叠）
• ‌开关频率‌：400kHz至2MHz（四档可调）
• ‌效率‌：高达95%

功能特点

• ‌D-CAP4控制拓扑‌：实现快速瞬态响应，支持所有陶瓷输出电容器
• ‌PMBus可编程性‌：支持输出电压、电流、温度遥测，可编程过流、过压、欠压、过温保护
• ‌堆叠式配置‌：支持2×、3×、4×设备互联，提供灵活的电流输出能力
• ‌软启动/软停止功能‌：可编程软启动和软停止时间，保护系统和负载
• ‌动态电压调整率‌：可编程电压调整率，满足快速负载变化需求
• ‌扩展的写保护功能‌：防止未经授权的编程更改
• ‌非易失性存储器‌：存储配置设置，确保重启后设置不变

应用领域

• 服务器和云计算POL
• 硬件加速器
• 网络接口卡

封装与尺寸

• ‌封装类型‌：WQFN-FCRLF，33引脚
• ‌封装尺寸‌：5mm × 4mm

功能描述

D-CAP4控制

• 结合内部纹波生成网络，无需外部电流感测或电压补偿网络
• 提供快速负载瞬态响应，同时保持易用性

PMBus接口

• 提供标准化的数字接口，用于配置和遥测关键参数
• 支持PASSKEY安全功能，保护设备免受未授权访问

保护功能

• ‌过流保护‌：循环逐周期谷值电流限制，防止电流过载
• ‌过压/欠压保护‌：监测输出电压，防止电压超出安全范围
• ‌过温保护‌：监测内部结温，防止过热损坏

堆叠式操作

• 支持多达4个TPS546C25设备互联，提供高达140A的输出电流
• 设备间自动均流，确保电流分配均衡

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、反馈电阻等元件的选择指南

布局建议

• 推荐使用多层PCB，以减少寄生电感和EMI
• 输入/输出电容应尽可能靠近转换器引脚，以减小电压波动和噪声
• 高速信号线应远离噪声源，如电感器和SW节点

文档与支持

• 提供详细的数据手册，包括电气特性、功能框图、应用曲线及布局指南
• 支持通过PMBus接口进行配置和遥测
• TI E2E支持论坛提供快速、经验证的设计帮助

TPS546C25以其高性能、高集成度和灵活的堆叠式配置，成为服务器、云计算和硬件加速器等领域电源管理的理想选择。