TPS546C20A 具有PMBus和引脚搭接的 4.5V 至 18V、可堆叠 35A同步SWIFT™ 降压转换器数据手册

TPS546C20A器件是符合 PMBus 1.3 标准的非隔离式直流/直流转换器，具有集成 FET，能够实现高频作，并采用 7mm × 5mm 封装实现 35A 电流输出。两个 TPS546C20A 器件可以并联在一起，以提供高达 70A 的负载。电流感应是通过对一小部分功率级电流进行采样来实现的，并且与器件温度无关。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。PMBus 接口通过VOUT_COMMAND、灵活的转换器配置以及关键参数监控（包括输出电压、电流和内部芯片温度）来实现 AVS 功能。根据系统要求，可以将对故障条件的响应设置为重新启动、闭锁或忽略。
*附件：tps546c20a.pdf

特性

• 符合 PMBus™ 1.3 标准的转换器：35 A
• 2 个器件可堆叠，电流共享高达 70 A
• 输入电压范围：4.5 V 至 18 V
• 输出电压范围：0.35 V 至 5.5 V
• 集成 3.2mΩ 和 1.4mΩ 堆叠式 NexFET™ 功率级
• 350mV 至 1650mV 基准，用于自适应电压调节 （AVS） 功能，并通过 PMBus 进行裕量调节
• 600 mV 及以上时的 0.5% 基准精度
• 无损低侧 MOSFET 电流感应
• 具有输入前馈的电压模式控制
• 差分遥感
• 单调启动至预偏置输出
• 输出电压和输出电流报告
• 内部芯片温度监控
• 2 个 PMBus 地址（主 36d/从机 37d）
• 通过引脚搭接选择启动Vout和软启动值
• 可通过 PMBus 接口编程：
  • OCP、UVLO、软启动、PG、OV、UV、OT 电平、故障响应
  • Turnon 和 Turnoff 延迟
• 热关断
• 开关频率的引脚搭接：200 kHz 至 1 MHz
• 频率同步到外部时钟或输出时钟以同步输出

参数

方框图

1. 产品概述

TPS546C20A是一款4.5V至18V输入电压范围，支持高达35A输出电流的同步降压DC/DC转换器。该转换器集成了PMBus 1.3接口，支持远程监控和配置，适用于需要高精度和高可靠性的电源系统。

2. 关键特性

• ‌PMBus接口‌：支持远程监控和配置，包括输出电压、输出电流、内部温度等关键参数。
• ‌高电流输出‌：单芯片支持高达35A的输出电流，满足高功率密度应用需求。
• ‌高效能‌：集成3.2mΩ和1.4mΩ NexFET™功率级，提供高效率的能量转换。
• ‌高精度‌：0.5%的参考电压精度，支持输出电压和电流的高精度控制。
• ‌灵活配置‌：通过PMBus接口可配置软启动时间、过压/欠压保护、过温保护等参数。
• ‌同步整流‌：采用同步整流技术，减少整流损耗，提高转换效率。

3. 应用领域

• 测试和仪器设备
• 以太网交换机、光交换机、路由器、基站
• 服务器
• 企业级存储SSD

4. 功能描述

• ‌电压模式控制‌：结合输入前馈，实现快速、稳定的电压调节。
• ‌差分远程感测‌：支持差分远程感测，提高输出电压测量的准确性。
• ‌软启动和软停止‌：可编程的软启动和软停止功能，减少启动和停止过程中的应力。
• ‌过流保护‌：具有过流检测和保护功能，防止因过流导致的器件损坏。
• ‌热关断‌：内置热关断保护，防止器件因过热而损坏。
• ‌故障响应‌：支持多种故障响应模式，包括重启、关断和忽略，满足不同系统的需求。

5. 电气特性

• ‌输入电压范围‌：4.5V至18V
• ‌输出电压范围‌：0.35V至5.5V
• ‌最大输出电流‌：35A
• ‌开关频率‌：200kHz至1MHz可调
• ‌参考电压范围‌：350mV至1650mV
• ‌参考电压精度‌：0.5%（600mV及以上）

6. 封装和尺寸

• ‌封装类型‌：LQFN-40（带裸露热焊盘）
• ‌封装尺寸‌：7.00mm × 5.00mm

7. 典型应用电路

提供了详细的典型应用电路图，包括输入电容、输出电容、电感、电阻等元件的选择和设计步骤。同时，还提供了使用WEBENCH®电源设计师进行电路设计和优化的指南。

8. 布局和设计指南

• ‌布局指南‌：强调了关键元件（如输入电容、输出电容、电感、PMBus接口等）的布局对电路性能的影响，建议采用紧凑且低干扰的布局方式。
• ‌设计考虑‌：包括输入电容的选择、输出电容的ESR和ESL对电路性能的影响、电感的饱和电流和直流电阻的选择等。