TPS53689T多相降压控制器深度解析与应用设计指南

Texas Instrument TPS53689T降压数字多相D-CAP+控制器是一款符合VR14标准的降压控制器，具有跨电感稳压器（TLVR）拓扑支持。该器件包括一个内置非易失性存储器（NVM）、双通道以及一个与TI智能功率级完全兼容的PMBus™ 接口。D-CAP+架构等高级控制功能可提供低输出电容、快速瞬态响应和良好的动态电流共享。还本地支持自适应电压定位和输出电压转换速率的可调控制。此外，该器件还支持PMBus通信接口，可向主机系统报告遥测的电流、电压、功率、温度和故障状况。所有可编程参数均可通过PMBus接口进行配置，而且可作为新的默认值存储在NVM中，以尽可能减少外部元件数量。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS53689T降压多相D-CAP+控制器数据手册.pdf

特性

• 4.5 V 到 17 V 的输入电压范围
• 输出电压范围：0.25 V至5.5 V
• 双输出支持N+M相配置（N+M≤8，M≤4）
• 持原生跨电感器稳压器 (TLVR) 拓扑，具有LC开路和短路保护
• 与TI智能功率级完全兼容
• 支持电压源和电流源IMON功率级，具有内部1kΩ电阻器
• 支持传统模式和跛行模式功率级故障识别
• 支持布线长度大于12英寸的双侧电力输送
• 符合Intel VR14 SVID标准且支持PSYS
• 向后兼容VR13.HC/VR13.0 SVID
• 自动NVM故障状态记录
• 增强型D-CAP+控制，具有优异的瞬态性能和出色的动态电流共享
• 动态切相，可编程阈值，优化轻重负载时的效率
• 可通过非易失性存储器（NVM）进行配置，从而减少外部元件数量
• 单独的每相位IMON校准，具有多斜率增益校准以提高系统精度
• 二极管制动，具有可编程超时功能，可减少瞬态过冲
• 可编程每相谷值电流限制 (OCL)
• PMBus™ v1.3.1系统界面，用于遥测电压、电流、功率、温度和故障状况
• 可通过PMBus对环路补偿进行编程
• 5.00mm × 5.00mm、40引脚、QFN封装

简化应用（交错 LVR）

‌TPS53689T多相降压控制器深度解析与应用设计指南

一、核心特性

• ‌双通道灵活配置‌：支持N+M≤8相（M≤4）组合，兼容Intel® VR14 SVID协议，并向下兼容VR13.HC/VR13.0标准
• ‌宽电压范围‌：输入4.5V-17V，输出0.25V-5.5V，适配12英寸长走线双端供电场景
• ‌智能化集成‌：内置NVM存储配置参数，减少外部元件数量

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二、技术突破与创新设计

1. ‌D-CAP+™控制架构‌
   • 通过自适应电压定位（AVP）和快速瞬态响应技术，降低输出电容需求，动态电流共享精度提升30%
   • 新增2025年7月修订的软关断选项（Rev.A版本），优化OVP故障保护机制
2. ‌TLVR拓扑支持‌
   • 采用电感耦合（Lc1/Lc2）设计，解决远距离供电传输损耗问题（典型应用见图示Interleaved TLVR结构）
   • 支持电流源/电压源Imon功率级，内置1kΩ校准电阻
3. ‌精准监测系统‌
   • 每相独立IMON校准，多斜率增益校正提升系统精度至±1%
   • PMBus® v1.3.1接口实时监控电压/电流/功率/温度，支持可编程环路补偿

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三、典型应用场景与设计要点

‌应用领域‌	‌核心优势‌
数据中心服务器	动态相位脱落技术（轻载时关闭冗余相）提升能效，支持PSYS系统功耗管理
网络接口卡(NIC)	TLVR拓扑解决12英寸PCB走线压降问题，二极管制动功能抑制瞬态过冲
ASIC供电	可编程每相谷值电流限制（OCL），配合NVM存储实现快速方案迭代

‌布局建议‌

• 热焊盘必须焊接至PCB底层（参考TI设计规范SLUA271）
• PWM信号走线长度需匹配，误差控制在±5mm以内