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，通過以比標(biāo)準(zhǔn)寫保護命令更高的分辨率限制寫入功能，提高了針對PmBus惡意訪問的安全性。

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

Texas Instruments TPSM8S6C24是一款35A電源模塊，可提供高達140A電流，具有四層可堆疊特性。該器件可通過外部5V電源對內(nèi)部5V LDO進行過驅(qū)動，從而實現(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

• 集成擴展安全功能
• 4.25V至16V，PVIN通過內(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、電感器和基本無源元件
• 具有可選內(nèi)部補償?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VOUT 、IOUT 和芯片溫度遙測功能
• 具有內(nèi)部FB分壓器的差分遙感，VOUT 誤差 < 1%
• –40°C至+125°C TJ
• 通過PmBus實現(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默認值
• 九個可選開關(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、電感器和基本無源元件，顯著簡化了電源設(shè)計。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35A的輸出電流，通過4×堆疊配置更可實現(xiàn)140A輸出能力。

二、關(guān)鍵特性

1. ?集成與安全特性?
   • 集成PMBus?接口，支持1MHz時鐘通信
   • 擴展安全功能(EXTENDED_WRITE_PROTECT和PASSKEY)
   • 差分遠程檢測，內(nèi)部FB分壓器精度<1%
2. ?電氣參數(shù)?
   • 輸入電壓范圍：2.95V-16V(PVIN與AVIN分離時)
   • 輸出電壓范圍：0.5V至3.6V(引腳配置)/0.25V至3.6V(PMBus配置)
   • 開關(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
3. ?控制特性?
   • 平均電流模式控制，可選內(nèi)部補償
   • 支持預(yù)偏置輸出啟動
   • 多相堆疊配置下的電流共享功能

三、應(yīng)用領(lǐng)域

1. ?數(shù)據(jù)中心設(shè)備?
   • 交換機電源
   • 機架服務(wù)器電源管理
2. ?通信設(shè)備?
   • 有源天線系統(tǒng)
   • 遠程無線電單元
   • 基帶單元電源
3. ?醫(yī)療與測試設(shè)備?
   • 自動測試設(shè)備(ATE)
   • CT/PET/MRI成像系統(tǒng)
4. ?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：

1. ?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：獨立可調(diào)參數(shù)
   • 輸入電壓前饋調(diào)制器
2. ?保護機制?
   • 過壓保護(OVP)：可編程閾值105%-140%
   • 欠壓保護(UVP)：可編程閾值60%-95%
   • 過流保護(OCP)：低側(cè)35A(可調(diào))
   • 過溫保護(OTP)：雙級保護(可編程+固定TSD)
3. ?PMBus接口?
   • 完整的狀態(tài)監(jiān)測(電壓/電流/溫度)
   • 故障記錄與響應(yīng)配置
   • 支持100kHz/400kHz/1MHz總線速度

五、設(shè)計考量

1. ?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
2. ?效率表現(xiàn)?
   • 12V輸入時峰值效率>90%
   • 支持外部5V偏置以提高低輸入電壓下的效率
3. ?多相配置?
   • 通過VSHARE引腳實現(xiàn)電流共享
   • 支持最多4相并聯(lián)(140A總輸出)
   • 自動相位交錯控制

六、典型應(yīng)用設(shè)計

1. ?單相配置?
   • 連接VOSNS至負載端輸出電壓
   • GOSNS連接至負載端接地
   • 通過VSEL/MSEL引腳或PMBus配置參數(shù)
2. ?多相堆疊?
   • 主控制器處理PMBus通信
   • 從設(shè)備通過BCX總線同步
   • 共享VSHARE信號實現(xiàn)均流
3. ?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)點可能需要snubber網(wǎng)絡(luò)抑制振鈴