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基于PMBus的DC/DC轉(zhuǎn)換器負載點解決方案

2018-05-07
關(guān)鍵詞: PMBus DCDC轉(zhuǎn)換器 負載點

   PMBus是一項行業(yè)標準協(xié)議,,它可以簡化與電源轉(zhuǎn)換器和電源系統(tǒng)中其它設備的2線制數(shù)字通信。在你的系統(tǒng)中使用PMBus可以減少設計時間,、降低風險和成本,,從而增加電源的功率密度和可靠性,并且優(yōu)化組件性能和效率,。PMBus使你能夠監(jiān)視電流,、電壓和溫度,并且報告和記錄故障,。在使用PMBus時,,通過將全新缺省參數(shù)儲存在非易失性存儲器中,設計人員能夠在設備運行期間配置IC,,從而在較短的時間周期內(nèi)生成并驗證全新設計,。

  TI支持廣泛的基于PMBus的DC/DC轉(zhuǎn)換器負載點 (POL),、單輸出/多輸出和單相位/多相位脈寬調(diào)制 (PWM) 控制器,、熱插拔IC、排序器/管理器和隔離式PWM控制器,。在有多個選項可供選擇時,,為你的應用選擇合適的設備是一項比較有挑戰(zhàn)性的工作。

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  圖1. TI的 PMBus功率鏈圖

  TI的PMBus控制器和轉(zhuǎn)換器采用兩種不同的控制模式拓撲:模擬控制環(huán)路,,通常情況下,,速度最快,以及數(shù)字控制環(huán)路,,由于其時鐘和比例積分微分 (PID) 電路,,會增加系統(tǒng)的延遲,。TI很多基于PMBus D-CAP?,,D-CAP2? 和D-CAP3? 的控制器和iFET特有一個模擬控制環(huán)路,可實現(xiàn)更快的負載瞬態(tài)響應,,并且沒有環(huán)路補償,。

  將驅(qū)動器集成在芯片上并不一定能提供最優(yōu)電源分區(qū),因為這么做會限制開關(guān)頻率 (Fsw) 并增加PWM控制器中的功率耗散,。TI有很多支持無驅(qū)動器架構(gòu)的器件,,2013年,這一架構(gòu)首先在TI的多相位PWM控制器中實現(xiàn),。由于增加了開關(guān)頻率的處理能力,,這個架構(gòu)極大地增加了功率密度,,并大大減少了電路板面積(將電路板面積最多減少了3倍)。為了簡化布局布線,,它還使制造商能夠?qū)⒒パa功率級的大型底部散熱墊直接接至PCB內(nèi)部接地層,。

  不同架構(gòu)的PMBus示例:

  多相位PWM控制器(無驅(qū)動器):

  TPS40425和TPS40428雙相位/雙輸出多相位PWM控制器最多可堆疊至4相位,并且特有支持前饋的電壓模式,。這些控制器可以與TI的60A同步降壓NexFET? CSD95372A或CSD95378B智能功率級產(chǎn)品配對使用,。請在這里查看TI Design參考設計。

  TPS53647 TI首款用于ASIC/FPGA內(nèi)核的通用,、高電流,、4相位、單輸出PMBus多相位PWM控制器,。特性包括自動均衡,、D-CAP+? 控制模式和一個復位功能。所有這些特性可以減少過沖和下沖,、實現(xiàn)嚴密的相位間電流和熱共享,、減少輸出電容器數(shù)量、在無需電力循環(huán)的情況下輕松復位至最初的啟動電壓,、并且實現(xiàn)較低的外部組件數(shù)量,。

  多相位PWM控制器(帶有柵極驅(qū)動器):

  TPS40422雙相位、雙輸出多相位PWM控制器特有支持前饋的電壓控制模式,。

  iFET轉(zhuǎn)換器(具有集成型MOSFET):

  SWIFT? 20A TPS544B20和30A TPS544C20 D-CAP-2控制模式轉(zhuǎn)換器,。

  支持電壓控制模式與頻率同步的SWIFT 20A TPS544B25和30A TPS544C25 D-CAP2控制模式轉(zhuǎn)換器。TI的完整SWIFT產(chǎn)品組合請見表1,。

  支持PMBus精簡特性集的TPS53915 12A D-CAP3控制模式轉(zhuǎn)換器,。

  PWM控制器:

  TPS40400 PWM控制器特有一個外部電源塊和支持前饋的電壓控制模式。TI的完整PWM控制器產(chǎn)品組合請見表2,。

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  表1. TI的PMBus DC/DC轉(zhuǎn)換器解決方案,。

  

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表2. TI的PMBus PWM控制器解決方案

  我希望這篇文章在幫助你為應用選擇合適器件的同時,有助于你了解TI所提供的基于PMBus的不同產(chǎn)品,。


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