Texas Instruments TPS546D24SEVM-2PH轉(zhuǎn)換器評(píng)估模塊 (EVM) 是一款具有兩個(gè)TPS546D24S器件，可提供單個(gè)0.8V輸出的兩相降壓式轉(zhuǎn)換器。TPS546D24A器件是一款具有PMBus接口的可堆疊同步降壓轉(zhuǎn)換器，可由標(biāo)稱2.95V至16V的輸入電源供電。該器件允許通過(guò)PMBus? 接口進(jìn)行編程和監(jiān)測(cè)，并具有用戶可配置的寫入鎖定功能，可提高安全性。Texas Instruments TPS546D24SEVM-2PH設(shè)計(jì)用于演示TPS546D24S在兩相低輸出電壓應(yīng)用中的堆疊運(yùn)行情況，同時(shí)提供多個(gè)測(cè)試點(diǎn)來(lái)評(píng)估器件的性能。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments TPS546D24SEVM-2PH轉(zhuǎn)換器評(píng)估模塊數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• 輸出電壓可通過(guò)PMBus接口調(diào)整和微調(diào)
  • 可通過(guò)PMBus接口實(shí)現(xiàn)可編程UVLO、軟啟動(dòng)和使能
  • 可通過(guò)PmBus接口編程過(guò)電流警告和故障限制以及對(duì)故障的響應(yīng)
  • 可通過(guò)PmBus接口編程過(guò)電壓和欠電壓警告、故障限制以及對(duì)故障的響應(yīng)
  • 可編程導(dǎo)通和關(guān)斷延遲
• 調(diào)節(jié)到0.8V輸出，最高可達(dá)80ADC穩(wěn)態(tài)輸出電流
• 用于探測(cè)關(guān)鍵波形的便捷測(cè)試點(diǎn)

板布局

德州儀器TPS546D24SEVM-2PH評(píng)估模塊技術(shù)解析與應(yīng)用指南

1. 產(chǎn)品概述

TPS546D24SEVM-2PH是德州儀器(TI)推出的一款雙相降壓轉(zhuǎn)換器評(píng)估模塊，采用兩個(gè)TPS546D24S器件構(gòu)建。該模塊專為高性能電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)，具有以下核心特性：

• ?輸入電壓范圍?：2.95V至16V（標(biāo)稱12V總線）
• ?輸出電壓?：可調(diào)節(jié)的0.8V（默認(rèn)配置）
• ?輸出電流?：最高80A穩(wěn)態(tài)電流
• ?PMBus接口?：支持編程和監(jiān)控功能
• ?雙相架構(gòu)?：實(shí)現(xiàn)電流均流和更高的功率密度

2. 關(guān)鍵電氣性能參數(shù)

根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)提供的測(cè)試條件（室溫20-25°C，VIN=12V），模塊的主要電氣性能如下：

3. 硬件設(shè)計(jì)與配置

3.1 模塊架構(gòu)

評(píng)估模塊采用雙相降壓架構(gòu)，兩個(gè)TPS546D24S器件分別配置為：

• ?U1_P1?：堆棧控制器（負(fù)責(zé)PMBus通信和系統(tǒng)控制）
• ?U1_P2?：堆棧跟隨器（與控制器同步工作）

兩相之間通過(guò)VSHARE信號(hào)實(shí)現(xiàn)電流共享，輸出電流在兩器件間均勻分配。

3.2 重要硬件組件

1. ?功率電感?：L1和L2采用屏蔽式鐵氧體電感，額定值150nH/55A
2. ?輸入/輸出電容?：
   • 輸入：多顆47μF/10V X7R陶瓷電容并聯(lián)
   • 輸出：470μF/6.3V鉭聚合物電容
3. ?接口與連接器?：
   • PMBus接口（J2）：用于配置和監(jiān)控
   • 電源輸入（T1/T2）：支持12V主輸入
   • 輸出電壓測(cè)量點(diǎn)（TP22/TP25）

3.3 配置選項(xiàng)

模塊提供多種硬件配置方式：

• ?工作模式選擇?：
  • 通過(guò)MSEL2引腳配置單相或雙相工作
  • 默認(rèn)雙相工作，可通過(guò)修改電阻R18_P1改為單相
• ?輸入電源配置?：
  • 單電源輸入（默認(rèn)）：AVIN與PVIN短接
  • 分離電源輸入：支持3.3V PVIN與更高電壓AVIN的組合
• ?VDD5供電選擇?：
  • 內(nèi)部LDO（默認(rèn)）
  • 外部5.1V LDO（U2）過(guò)驅(qū)模式，可降低內(nèi)部功耗

4. 軟件配置與PMBus接口

4.1 Fusion GUI軟件

TI提供Fusion Digital Power Designer GUI用于配置和監(jiān)控模塊，主要功能包括：

• 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸入/輸出電壓、電流、溫度等參數(shù)
• 配置輸出電壓調(diào)整、裕量設(shè)置
• 設(shè)置過(guò)流、過(guò)溫保護(hù)閾值
• 控制軟啟動(dòng)時(shí)間和開(kāi)關(guān)頻率

4.2 關(guān)鍵PMBus命令

1. ?ON_OFF_CONFIG?：
   • 控制轉(zhuǎn)換器啟用方式（僅控制引腳、PMBus命令或兩者）
   • 默認(rèn)配置為"僅控制引腳"(EN/UVLO引腳控制)
2. ?VOUT_COMMAND?：
   • 設(shè)置輸出電壓，默認(rèn)800mV（由VSEL引腳配置）
3. ?FREQUENCY_SWITCH?：
   • 配置開(kāi)關(guān)頻率，默認(rèn)550kHz（由MSEL1引腳配置）
4. ?TON_RISE?：
   • 設(shè)置軟啟動(dòng)時(shí)間，默認(rèn)3ms（由MSEL2引腳配置）

5. 測(cè)試與性能評(píng)估

5.1 測(cè)試設(shè)置建議

1. ?測(cè)試設(shè)備?：
   • 輸入電源：0-20V可調(diào)DC源，至少16A能力
   • 電子負(fù)載：至少80A能力
   • 示波器：建議使用tip-and-barrel測(cè)量法
2. ?連接建議?：
   • 輸入線徑：AWG #12，總長(zhǎng)<2英尺
   • 輸出線徑：AWG #10，總長(zhǎng)<2英尺

5.2 典型性能曲線

1. ?效率曲線?：
   • 12V輸入時(shí)，滿載效率達(dá)84.8%
   • 效率測(cè)量點(diǎn)建議使用TP13/TP16和TP26/TP30，以排除PCB銅損影響
2. ?負(fù)載/線路調(diào)整率?：
   • 負(fù)載調(diào)整率：±0.1%（0-80A）
   • 線路調(diào)整率：±0.1%（5-16V輸入）
3. ?瞬態(tài)響應(yīng)?：
   • 20A至60A階躍（1A/μs）時(shí)，輸出電壓下沖<70mV
4. ?熱性能?：
   • 80A負(fù)載連續(xù)工作10分鐘后，外殼溫度約80°C
   • 建議在高負(fù)載時(shí)增加強(qiáng)制風(fēng)冷

6. 應(yīng)用場(chǎng)景

TPS546D24SEVM-2PH適用于多種高性能電源應(yīng)用：

1. ?服務(wù)器/存儲(chǔ)系統(tǒng)?：
   • 為CPU/GPU核心供電
   • 高密度電源解決方案
2. ?無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施?：
   • 基站射頻單元供電
   • 支持PMBus的智能電源系統(tǒng)
3. ?網(wǎng)絡(luò)設(shè)備?：
   • 路由器和交換機(jī)的ASIC供電
   • 需要高精度電壓調(diào)節(jié)的應(yīng)用
4. ?測(cè)試測(cè)量設(shè)備?：
   • 作為可編程電源使用
   • 驗(yàn)證電源管理算法

7. 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1. ?布局建議?：
   • 保持功率路徑短而寬
   • 高頻開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)離敏感信號(hào)
2. ?熱管理?：
   • 模塊熱阻RθJA=16.2°C/W
   • 高負(fù)載時(shí)建議增加散熱措施
3. ?安全警告?：
   • 模塊工作時(shí)可能變熱，避免直接接觸
   • 不要無(wú)人值守時(shí)保持供電
   • 注意底部裸露的電壓和尖銳邊緣