【導讀】電壓穩(wěn)壓器,特別是集成MOSFET的直流/直流轉(zhuǎn)換器,已從由輸入電壓、輸出電壓和電流限定的簡易、低功耗電壓調(diào)節(jié)器,發(fā)展到現(xiàn)在能夠提供更高功率、監(jiān)控操作環(huán)境且能相應地適應所處環(huán)境。
以前,需要高于10-15A電流的應用通常依賴于具有外部MOSFET的控制器,以提供所需功率完成工作。轉(zhuǎn)換器盡管可讓設計的布局更簡單,使用物料清單(BOM)中的組件更少,同時還能提供具有高可靠性的高密度解決方案,但可提供的功率相對有限。
諸如網(wǎng)絡路由器、交換機、企業(yè)服務器和嵌入式工業(yè)系統(tǒng)等應用的耗電量越來越高,需要30A、40A、60A或更高電流以用于它們的負載點(POL)設計。當適應控制器和外部MOSFET時,這些應用極大地限制了主板空間。
MOSFET和封裝技術(shù)的進步使得TI能夠成功應對這些挑戰(zhàn)。諸如TI 2.x NexFET™功率MOSFET的新一代MOSFET,在給定的硅面積中具有更低電阻率(R DS(on)),以實現(xiàn)更高的電流容量。我們的PowerStack™封裝技術(shù)將集成電路(IC)和MOSFET相互堆疊(見圖1),以提供能夠供應每相35A-40A的轉(zhuǎn)換器。為達到新高度,TI目前提供的轉(zhuǎn)換器,比如TPS546C23 SWIFTTM轉(zhuǎn)換器,可實現(xiàn)電流堆疊(見圖2),提供高達70A的POL。
下載參考設計“采用具有PMBus 接口的堆疊 TPS546C23 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的12Vin、1.2Vout、60A大功率密度頂部電感器負載點(POL)”。
圖1:PowerStack封裝實現(xiàn)高密度
圖2:堆疊兩個DC / DC轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)更高負載電流
處理高密度功率環(huán)境需要優(yōu)化系統(tǒng)功率和動態(tài)電源管理(APM)。例如,1VOUT30A POL中10%的電壓上下波動范圍會影響封裝熱量,達到0.5W!避免過多熱量留在安全操作區(qū)域(SOA),且不影響系統(tǒng)的可靠性至關重要。為了實時正確管理電源(見圖3),監(jiān)測遙測參數(shù)(如電流,電壓和溫度)至關重要。TI 具有PMBus的新型TPS546C23轉(zhuǎn)換器支持遙測技術(shù)。
圖3:Fusion GUI通過PMBus管理電源
電壓穩(wěn)壓器從簡易低功率供電,發(fā)展到如今具有集成MOSFET的DC/DC轉(zhuǎn)換器,可以傳輸更高功率,并對環(huán)境進行監(jiān)控和適應?,F(xiàn)在,您可輕松地監(jiān)控、管理并堆疊TI的TPS546C23 PowerStack轉(zhuǎn)換器,提供高達70A的高密度、高性能POL。
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