Texas Instruments TPSM8S6C24同步降壓電源模塊是一款高度集成、易于使用的非隔離DC/DC降壓電源模塊，添加了制造商特定的PmBus? 命令。它還添加了EXTENDED_WRITE_PROTECT和PASSKEY，通過(guò)以比標(biāo)準(zhǔn)寫(xiě)保護(hù)命令更高的分辨率限制寫(xiě)入功能，提高了針對(duì)PmBus惡意訪(fǎng)問(wèn)的安全性。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments TPSM8S6C24同步降壓電源模塊數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

Texas Instruments TPSM8S6C24是一款35A電源模塊，可提供高達(dá)140A電流，具有四層可堆疊特性。該器件可通過(guò)外部5V電源對(duì)內(nèi)部5V LDO進(jìn)行過(guò)驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)2.95V低輸入電壓范圍，并提高轉(zhuǎn)換器的效率。TPSM8S6C24電源模塊使用專(zhuān)有的固定頻率電流模式控制，具有輸入前饋和可選的內(nèi)部補(bǔ)償元件，可在各種輸出電容下最大限度減小尺寸和提高穩(wěn)定性。

特性

集成擴(kuò)展安全功能
4.25V至16V，PVIN通過(guò)內(nèi)部LDO連接AVIN
2.95V至16V，PVIN和AVIN分軌或VDD5上外部偏置
集成MOSFET、電感器和基本無(wú)源元件
具有可選內(nèi)部補(bǔ)償?shù)钠骄娏髂Ｊ娇刂?/li>
輸出電壓范圍：0.5V至3.6V（至引腳搭接）
0.25V至3.6V PmBus VOUT_COMMAND范圍
廣泛的PmBus命令集，具有V~~OUT~~ 、I~~OUT~~ 和芯片溫度遙測(cè)功能
具有內(nèi)部FB分壓器的差分遙感，V~~OUT~~ 誤差 < 1%
–40°C至+125°C TJ
通過(guò)PmBus實(shí)現(xiàn)AVS和裕度調(diào)節(jié)功能
多功能選擇 (MSEL) 引腳，用于引腳搭接編程PMBus默認(rèn)值
九個(gè)可選開(kāi)關(guān)頻率：275kHz至1.1MHz
頻率同步輸入/同步輸出
支持預(yù)偏置輸出
16mm × 11mm × 4.3mm、45引腳MOY封裝

功能框圖

TPSM8S6C24同步降壓電源模塊技術(shù)解析

一、產(chǎn)品概述

TPSM8S6C24是德州儀器(TI)推出的一款高度集成的非隔離DC/DC降壓電源模塊，采用同步降壓架構(gòu)，集成了MOSFET、電感器和基本無(wú)源元件，顯著簡(jiǎn)化了電源設(shè)計(jì)。該模塊具有2.95V至16V的寬輸入電壓范圍，單模塊可提供高達(dá)35A的輸出電流，通過(guò)4×堆疊配置更可實(shí)現(xiàn)140A輸出能力。

二、關(guān)鍵特性

?集成與安全特性?
- 集成PMBus?接口，支持1MHz時(shí)鐘通信
- 擴(kuò)展安全功能(EXTENDED_WRITE_PROTECT和PASSKEY)
- 差分遠(yuǎn)程檢測(cè)，內(nèi)部FB分壓器精度<1%
?電氣參數(shù)?
- 輸入電壓范圍：2.95V-16V(PVIN與AVIN分離時(shí))
- 輸出電壓范圍：0.5V至3.6V(引腳配置)/0.25V至3.6V(PMBus配置)
- 開(kāi)關(guān)頻率：275kHz至1.1MHz可編程(9種選擇)
- 工作溫度范圍：-40°C至+125°C結(jié)溫
?控制特性?
- 平均電流模式控制，可選內(nèi)部補(bǔ)償
- 支持預(yù)偏置輸出啟動(dòng)
- 多相堆疊配置下的電流共享功能

三、應(yīng)用領(lǐng)域

?數(shù)據(jù)中心設(shè)備?
- 交換機(jī)電源
- 機(jī)架服務(wù)器電源管理
?通信設(shè)備?
- 有源天線(xiàn)系統(tǒng)
- 遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)電單元
- 基帶單元電源
?醫(yī)療與測(cè)試設(shè)備?
- 自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(ATE)
- CT/PET/MRI成像系統(tǒng)
?處理器供電?
- ASIC/SoC/FPGA/DSP核心與I/O電壓

四、功能架構(gòu)解析

TPSM8S6C24采用創(chuàng)新的平均電流模式控制架構(gòu)，具有以下核心功能模塊：

?控制環(huán)路?
- 電壓誤差積分器：可編程跨導(dǎo)(25-200μS)
- 電流誤差積分器：獨(dú)立可調(diào)參數(shù)
- 輸入電壓前饋調(diào)制器
?保護(hù)機(jī)制?
- 過(guò)壓保護(hù)(OVP)：可編程閾值105%-140%
- 欠壓保護(hù)(UVP)：可編程閾值60%-95%
- 過(guò)流保護(hù)(OCP)：低側(cè)35A(可調(diào))
- 過(guò)溫保護(hù)(OTP)：雙級(jí)保護(hù)(可編程+固定TSD)
?PMBus接口?
- 完整的狀態(tài)監(jiān)測(cè)(電壓/電流/溫度)
- 故障記錄與響應(yīng)配置
- 支持100kHz/400kHz/1MHz總線(xiàn)速度

五、設(shè)計(jì)考量

?熱管理?
- 45引腳MOY封裝(16mm×11mm×4.3mm)
- 熱阻θJA=59°C/W
- 集成溫度傳感器，精度±3°C
?效率表現(xiàn)?
- 12V輸入時(shí)峰值效率>90%
- 支持外部5V偏置以提高低輸入電壓下的效率
?多相配置?
- 通過(guò)VSHARE引腳實(shí)現(xiàn)電流共享
- 支持最多4相并聯(lián)(140A總輸出)
- 自動(dòng)相位交錯(cuò)控制

六、典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

?單相配置?
- 連接VOSNS至負(fù)載端輸出電壓
- GOSNS連接至負(fù)載端接地
- 通過(guò)VSEL/MSEL引腳或PMBus配置參數(shù)
?多相堆疊?
- 主控制器處理PMBus通信
- 從設(shè)備通過(guò)BCX總線(xiàn)同步
- 共享VSHARE信號(hào)實(shí)現(xiàn)均流
?布局建議?
- PVIN至PGND的低阻抗旁路至關(guān)重要
- 建議使用X5R或更好品質(zhì)的陶瓷電容
- SW節(jié)點(diǎn)可能需要snubber網(wǎng)絡(luò)抑制振鈴

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