TPS546D24S 是一款高度集成的非隔離式 DC/DC 轉換器，通過添加制造商特定的 PMBus 命令以及擴展寫保護和密鑰來擴展TPS546D24A。此功能通過限制寫入功能，以比標準 Write Protect 命令更高的分辨率來提高安全性，防止對 PMBus 的惡意訪問。TPS546D24S 能夠從 7mm × 5mm 封裝實現高頻運行和 40A 電流輸出。兩個、三個和四個 TPS546D24S 設備可以互連，在單個輸出上提供高達 160 A 的電流。該器件可以選擇通過 VDD5 引腳使用外部 5V 電源對內部 5V LDO 進行過驅動，以提高效率并降低轉換器的功耗。

TPS546D24S 采用專有的固定頻率電流模式控制，具有輸入前饋和可選的內部補償元件，可在較寬的輸出電容范圍內實現最小尺寸和穩定性。
*附件：tps546d24s.pdf

支持 1MHz 時鐘的 PMBus 接口為轉換器配置以及監控關鍵參數（包括輸出電壓、輸出電流和內部芯片溫度）提供了一個方便的標準化數字接口。根據系統要求，可以將對故障條件的響應設置為 restart、latch off 或 ignore。堆疊器件之間的反向通道通信使為單個輸出軌供電的所有 TPS546D24S 轉換器能夠共享單個地址，從而簡化系統軟件/固件設計。包括輸出電壓、開關頻率、軟啟動時間和過流故障限制在內的關鍵參數也可以通過 BOM 選擇進行配置，無需 PMBus 通信，以支持程序自由上電。

特性

• 集成的擴展安全功能
• 分離軌支持：2.95V 至 16V PVIN;2.95V 至 18V AVIN（4V IN VDD5 用于開關）
• 集成 4.5mΩ/0.9mΩ MOSFET
• 具有可選內部補償的平均電流模式控制
• 2 ×、3 ×、4 × 可堆疊，均流高達 160 A，每個輸出支持一個地址
• 通過引腳搭接可選擇 0.5V 至 5.5V 輸出，或使用 PMBus VOUT_COMMAND 選擇 0.25V 至 5.5V 輸出
• 廣泛的 PMBus 命令集，具有 V OUT、I OUT 和內部芯片溫度遙測功能
• 差分遙感，帶內部 FB 分壓器，< 1% V OUT 誤差，–40°C 至 +150°C T J
• 通過 PMBus 實現 AVS 和裕量調節功能
• MSEL 引腳引腳編程 PMBus 默認值
• 12 種可選開關頻率，從 225 kHz 到 1.5 MHz（8 引腳搭接選項）
• 頻率同步輸入、同步輸出
• 支持預偏置輸出
• 7mm × 5mm × 1.5mm、40 引腳 QFN
• 與 TPS546D24A 直接兼容

參數

方框圖

概述

TPS546D24S 是一款高度集成的非隔離DC/DC轉換器，具備高效率、高頻率操作及高電流輸出能力。該設備通過添加制造商特定的PMBus命令和擴展寫入保護等功能，增強了安全性，適用于數據中心交換機、有源天線系統等應用。

關鍵特性

• ?高集成度?：集成了擴展安全特性，包括PMBus命令集和擴展寫入保護。
• ?高效率?：支持高達40A的電流輸出，具備高轉換效率。
• ?高頻率操作?：支持高達1.5MHz的開關頻率。
• ?可堆疊設計?：支持2至4個設備堆疊，提供高達160A的電流輸出能力。
• ?靈活配置?：通過PMBus接口進行配置和監控，支持輸出電壓、開關頻率等參數的動態調整。
• ?安全特性?：包括過壓保護、過流保護、熱關斷保護等，確保設備穩定運行。

應用領域

• 數據中心交換機、機架服務器
• 有源天線系統、遠程無線電和基帶單元
• 自動化測試設備、CT、PET和MRI
• ASIC、SoC、FPGA、DSP核心及I/O電壓

功能描述

• ?PMBus接口?：支持廣泛的PMBus命令集，用于配置和監控設備狀態。
• ?擴展寫入保護?：提供額外的安全層，防止惡意訪問PMBus。
• ?差分遠程感測?：通過內部反饋分壓器和精密可調參考，實現高精度輸出電壓感測。
• ?多相位操作?：支持多設備堆疊，實現電流共享和均衡。
• ?熱管理?：集成過溫保護和熱關斷功能，確保設備在高溫環境下的穩定運行。

設計指南

• ?輸出電壓設置?：通過引腳編程或PMBus命令設置輸出電壓。
• ?電感選擇?：根據輸出電流和期望的瞬態響應選擇合適的電感值。
• ?輸出電容選擇?：需滿足輸出紋波和環路穩定性的要求。
• ?布局和布線?：遵循TI提供的布局指南，確保關鍵信號路徑短且遠離噪聲源。特別注意高頻旁路電容的放置，以減少電壓尖峰和電磁干擾。
• ?熱設計?：考慮設備的熱耗散和封裝熱阻，確保在滿負荷條件下不超過最大結溫。

文檔支持

• 提供了詳細的數據手冊，包括電氣特性、功能描述、應用和實現指南等。
• 可通過TI的WEBENCH Power Designer等工具進行定制設計，簡化設計流程。
• TI E2E支持論壇提供快速的設計幫助和驗證答案。

注意事項

• 在設計過程中，請確保遵守所有數據手冊中的絕對最大額定值和推薦工作條件。
• 在進行多設備堆疊設計時，請特別注意電流共享和均衡的實現，以及布局和布線的優化。
• 在將設計投入生產之前，請進行充分的驗證和測試，以確保系統的穩定性和可靠性。