TPS549D22 具有差分远程感应和 PMBus 的 1.5V 至 16V、40A 同步 SWIFT™ 降压转换器数据手册

TPS549D22 器件是一款紧凑型单降压转换器，具有自适应导通时间 D-CAP3 模式控制。它专为高精度、高效率、快速瞬态响应、易用性、低外部元件数量和节省空间的电源系统而设计。
*附件：tps549d22.pdf

该器件具有全差分感应 TI 集成 FET，具有高侧导通电阻 2.9mΩ，低侧导通电阻为 1.2mΩ。该器件还具有精确的 0.5%、0.9V 基准电压，环境温度范围为 –40°C 至 +125°C。 具有竞争力的功能包括：极少的外部元件数量、精确的负载调节和线路调节、自动跳过或 FCCM 模式作以及内部软启动控制。

TPS549D22 器件采用 7mm × 5mm、40 引脚 LQFN-CLIP （RVF） 封装（RoHs 豁免）。

特性

• 输入电压范围 （PV 在 ）：1.5 V 至 16 V
• 输入偏置电压 （V DD 系列 ） 范围：4.5 V 至 22 V
• 输出电压范围：0.6 V 至 5.5 V
• 具有 40A 连续输出电流的集成式 2.9mΩ 和 1.2mΩ 功率 MOSFET
• 电压基准为 0.6 V 至 1.2 V，步长为 50 mV，使用 VSEL 引脚
• ±0.5%，0.9V裁判容差范围：–40°C 至 +125°C 结温
• 真差分远程采样放大器
• D-CAP3™ 控制回路
• 具有 8 个 PMBus 的自适应导通时间控制^TM^频率：315 kHz、425 kHz、550 kHz、650 kHz、825 kHz、900 kHz、1.025 MHz、1.125 MHz
• 温度补偿和可编程电流限制，带 R伊利姆和 OC Clamp
• 可选择 Hiccup 或 Latch-Off OVP 或 UVP
• VDD UVLO 外部调整 通过 Precision EN 实现
• Prebias 启动支持
• Eco 模式™和 FCCM 可选
• 全套故障保护和 PGOOD
• 标准 VOUT_COMMAND 和 VOUT_MARGIN （HIGH 和 LOW）
• 引脚搭接和动态编程
• 故障报告和警告
• 所选命令的 NVM 备份
• 带 PEC 和 SMB_ALRT 的 1MHz PMBus#

参数

方框图

1. 产品概述

TPS549D22是一款高性能、高集成度的同步降压DC/DC转换器，支持PMBus™通信协议。该转换器专为需要高精度、高效率、快速瞬态响应以及空间敏感的电源系统设计。TPS549D22提供高达40A的连续输出电流，并集成了TI的NexFET™功率MOSFET，适用于存储、电信及类似数字应用中的点负载场景。

2. 关键特性

• ‌宽输入电压范围‌：1.5V至16V的PVIN输入电压，4.5V至22V的VDD供电电压。
• ‌高精度参考电压‌：提供0.6V至1.2V的可编程参考电压，步长为50mV，精度±0.5%。
• ‌全差分遥测放大器‌：提高负载和线路调节的准确性。
• ‌D-CAP3™控制环路‌：结合自适应导通时间控制，实现高性能的瞬态响应。
• ‌PMBus接口‌：支持多达16个设备地址，提供丰富的监控和控制功能。
• ‌多种保护特性‌：包括过压保护(OVP)、欠压保护(UVP)、过流保护(OCP)、过温保护(OTP)等。
• ‌可编程特性‌：通过PMBus接口或引脚配置，实现输出电压、软启动时间、过流保护等参数的可编程设置。

3. 应用领域

• 企业存储、SSD、NAS
• 无线和有线通信基础设施
• 工业PC、自动化、ATE、PLC、视频监控
• 企业服务器、交换机、路由器
• ASIC、SoC、FPGA、DSP核心及I/O电源轨

4. 功能描述

• ‌自适应导通时间控制‌：根据输入和输出电压自动调整导通时间，保持预设开关频率。
• ‌PMBus通信‌：支持标准PMBus命令集，提供远程监控和控制功能。
• ‌可编程开关频率‌：提供8种可选的开关频率，范围从315kHz至1.125MHz。
• ‌软启动功能‌：可选1ms、2ms、4ms和8ms的软启动时间，减少启动过程中的电流冲击。
• ‌Eco-mode™和FCCM模式‌：可根据应用需求选择Eco-mode（轻载跳周期模式）或FCCM（强制连续导通模式）。
• ‌预偏置启动支持‌：确保在预偏置条件下平滑启动。

5. 电气特性

• ‌最大输出电流‌：40A
• ‌输出电压范围‌：0.6V至5.5V
• ‌开关频率范围‌：315kHz至1.125MHz
• ‌参考电压精度‌：±0.5%
• ‌热关断阈值‌：默认165°C

6. 封装和尺寸

• ‌封装类型‌：7mm × 5mm，40引脚LQFN-CLIP封装

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

• ‌布局建议‌：强调了关键元件（如输入电容、输出电容、电感、开关节点等）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‌：包括输入电容的解耦、输出电容的ESR和ESL选择、电感的饱和电流和直流电阻、开关节点的环路面积等。