TPS546D24A 具有引脚搭接和 PMBus® 的 2.95V 至 16V、可堆叠 40A 同步 SWIFT™ 降压转换器数据手册

TPS546D24A 是一款高度集成的非隔离式直流/直流转换器，能够通过 7mm × 5mm 封装实现高频作和 40A 电流输出。两个、三个和四个 TPS546D24A 器件可以互连，在单个输出上提供高达 160 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。

TPS546D24A 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：tps546d24a.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 TPS546D24A 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 16V PVIN;2.95V 至 18V AVIN （4V在VDD5 用于切换）
• 集成 4.5mΩ/0.9mΩ MOSFET
• 具有可选内部补偿的平均电流模式控制
• 2×、3×、4× 可堆叠，均流高达 160 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. 产品概述

• ‌类型‌：高度集成的非隔离DC/DC转换器
• ‌特点‌：高频率操作，最大40A电流输出，可堆叠至160A，支持PMBus接口
• ‌应用‌：数据中心交换机、机架服务器、自动测试设备、汽车ADAS系统等

2. 主要特性

• ‌输入电压范围‌：2.95V至16V（PVIN）；2.95V至18V（AVIN，用于切换）
• ‌输出电压‌：可选0.5V至5.5V，通过引脚或PMBus设置
• ‌电流能力‌：单设备最高40A，可堆叠至160A
• ‌效率‌：高效率设计，支持多种工作模式
• ‌接口‌：PMBus接口，支持配置和监控
• ‌保护功能‌：过压保护、过流保护、过热保护等

3. 引脚配置与功能

• ‌关键引脚‌：
  • PGD/RST：开漏电源好/复位引脚
  • PMB DATA/CLK：PMBus数据/时钟引脚
  • BP1V5/DRTN：1.5V内部线性调节器输出及其返回
  • BOOT：自举电容引脚
  • SW：开关节点
  • PVIN/AVIN：主/辅助输入电压
  • EN/UVLO：使能/欠压锁定输入
  • VDD5：5V内部线性调节器输出，用于驱动级

4. 电气特性

• ‌绝对最大额定值‌：规定了各引脚电压、电流和结温的最大值
• ‌推荐工作条件‌：明确了输入电压、输出电压、环境温度等范围
• ‌热信息‌：提供了热阻等热性能参数
• ‌电气特性‌：包括静态电流、效率、输出电压精度、参考电压等详细参数

5. 功能描述

• ‌工作模式‌：支持多种工作模式，包括连续导通模式（CCM）等
• ‌软启动和关断‌：具有可编程的软启动和关断功能，防止启动和关断时的冲击
• ‌远程感测‌：通过差分远程感测实现高精度的输出电压控制
• ‌PMBus接口‌：支持广泛的PMBus命令集，用于配置和监控
• ‌保护功能‌：包括过压保护、过流保护、过热保护等，确保设备安全稳定运行

6. 应用与实现

• ‌典型应用‌：提供了单相、两相和四相应用的典型电路图
• ‌设计步骤‌：包括选择开关频率、电感、输出电容等关键组件的详细步骤
• ‌布局指南‌：强调了PCB布局对性能和稳定性的影响，提供了布局建议

7. 电源推荐

• ‌输入电源‌：要求输入电源特性与数据手册中的绝对最大额定值和推荐工作条件相符
• ‌旁路电容‌：推荐使用高质量陶瓷电容对关键引脚进行旁路，以减小噪声和干扰

8. 文档与支持

• ‌相关文档‌：提供了应用报告、用户指南、参考设计等相关文档的链接
• ‌支持资源‌：提到了TI E2E™支持论坛和WEBENCH® Power Designer工具，供工程师获取设计帮助和解答疑问

9. 封装与订购信息

• ‌封装类型‌：7mm x 5mm x 1.5mm，40引脚QFN封装
• ‌封装尺寸‌：详细尺寸信息在数据手册中提供
• ‌可订购部件号‌：列出了不同封装和温度等级的可订购部件号

TPS546D24A是一款高性能、高度集成的DC/DC转换器，适用于需要高电流输出和灵活配置的应用场景。其PMBus接口和广泛的保护功能使其成为数据中心、汽车电子等领域的理想选择。