‌TPS546E25W 同步降压转换器技术文档摘要

TPS546E25W器件是一款高度集成的降压转换器，采用D-CAP4控制拓扑结构，可实现快速瞬态响应。所有可编程参数都可以通过 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。引脚带选项允许配置为初级或次级、堆叠位置和堆叠编号、DCM（仅单相）或FCCM、过流限制、故障响应、内部或外部反馈电阻、输出电压选择或范围、开关频率和补偿。

支持 1MHz 时钟的 PMBus 接口提供了一个方便的标准化数字接口，用于配置以及关键参数（包括输出电压、输出电流和内部芯片温度）的遥测。根据系统要求，可以将对故障条件的响应设置为重新启动、锁存或忽略。两个、三个和四个TPS546E25W器件可以互连，在单个输出上提供高达 50A 的电流。
*附件：tps546e25w.pdf

该TPS546E25W可选择通过VDRV和VCC引脚使用外部5V电源过驱动内部4.5V LDO，以提高效率，降低功耗，并以较低的输入电压启动。

该TPS546E25W是一种无铅器件，符合RoHS标准，无豁免。

特性

• 2.7V至18V输入电压，带外部偏置
• 4V 至 18V 输入电压，无外部偏置
• 0.4V 至 5.5V 输出电压
• 支持50A单相（默认禁用堆叠）
• Rdson_HS = 2.6mΩ，Rdson_LS = 1mΩ
• 400kHz至2MHz工作频率（通过引脚带进行四个分立设置，通过PMBus进行附加设置）
• PMBus 可编程
  • 符合 PASSKEY 安全功能的 1.5 版
  • 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、过温保护
  • 在堆叠配置中包括单个命令写入功能
  • 扩展写保护功能
  • 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（分立设置），启动电压通过引脚捆扎选择
  • 外部电阻分压器（连续设置），启动电压由 VBOOT 选择
• 精密基准电压源和差分远程检测，可实现高输出精度
  • ± 0°C 至 85°C 结点范围内的 0.5% DAC 精度
  • ± –40°C 至 125°C 结的 VOUT 容差为 0.85%
• 仅单相可选 FCCM/DCM
• 通过引脚捆扎，无需 PMBus 通信即可启动
• 安全启动到预偏置输出
• 0.5ms至16ms可编程软启动时间
• D-CAP4 控制拓扑结构具有快速瞬态响应，支持所有陶瓷输出电容器
• 可编程内部环路补偿
• 可选的逐周期谷值电流限制
• 漏极开路电源良好输出

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
TPS546E25W是一款高集成度PMBus可编程同步降压转换器，采用D-CAP4控制拓扑，具有快速瞬态响应特性。主要特点包括：

• ‌输入电压范围‌：4V至18V（无外部偏置时），2.7V至18V（带外部偏置）
• ‌输出能力‌：支持50A单相输出（默认禁用堆叠），可通过堆叠配置扩展至多相
• ‌效率‌：典型效率达90%以上（12V输入/1.2V输出/800kHz条件下）
• ‌封装‌：37引脚WQFN-FCRLF（5mm×6mm）

‌2. 核心特性‌

• ‌PMBus接口‌：支持Rev 1.5协议，具备PASSKEY安全功能，可编程参数包括：
  • 输出电压、电流限制、开关频率（400kHz至2MHz）
  • 过压/欠压/过温保护阈值及响应方式
  • 非易失性存储（NVM）保存配置
• ‌灵活的输出配置‌：
  • 内部电阻分压（离散设置）或外部电阻分压（连续调节）
  • 差分远端电压检测，精度±0.5%（0°C至85°C）
• ‌保护功能‌：
  • 可编程故障响应（重启、锁存或忽略）
  • 固定过压保护（OVF）阈值选项
  • 热关断阈值166°C（典型值）

‌3. 典型应用‌

• 服务器和云计算POL（负载点）电源
• 硬件加速器
• 网络接口卡（NIC）

‌4. 引脚与功能‌

• ‌关键引脚‌：
  • PVIN：功率输入（4V-18V）
  • VCC/VDRV：内部LDO输出/外部偏置输入（提升效率）
  • PMB_CLK/DATA：PMBus通信接口
  • ISHARE/TRIGGER：多器件堆叠同步接口
• ‌控制选项‌：通过引脚电阻配置启动电压、频率、补偿等参数。

‌5. 电气特性‌

• ‌功率级‌：
  • 高边MOSFET导通电阻2.6mΩ（典型值）
  • 低边MOSFET导通电阻1mΩ（典型值）
• ‌保护阈值‌：
  • 过流保护可编程范围12A至60A
  • 过温警告阈值95°C至130°C（5°C步进）

‌6. 设计支持‌

• 提供软启动时间（0.5ms至16ms）、输出电压转换速率（8.8mV/µs至123mV/µs）等可调参数。
• 布局指南强调高频路径优化和散热设计（结至环境热阻26°C/W）。