發布日期：2022-04-20 點擊率：41
電壓調節器，尤其是帶有集成 MOSFET 的 DC/DC 轉換器，已經從簡單的、由輸入電壓、輸出電壓和電流定義的低功率電源發展到現在能夠提供更高的功率、監控它們運行的環境和適應因此。
從歷史上看，需要大于 10-15A 電流的應用通常依賴帶有外部 MOSFET 的控制器來提供完成工作所需的功率。轉換器——通過更簡單的布局和更少的材料清單 (BOM) 中的組件實現更簡單的設計，同時還提供具有高可靠性的高密度解決方案——它們可以提供的功率量相對有限。
網絡路由器、交換機、企業服務器和嵌入式工業系統等應用越來越耗電，其負載點 (POL) 需要 30A、40A、60A 或更高的電流。當容納控制器和外部 MOSFET 時，這些應用的電路板空間非常有限。
MOSFET 和封裝技術的進步使 TI 能夠成功應對這些挑戰。TI 的 2.x NexFET? 功率 MOSFET等新一代 MOSFET在給定的硅面積中提供更低的電阻率 (R DS(on) )，以實現更高的電流能力。我們的PowerStack? 封裝技術將集成電路 (IC) 和 MOSFET 堆疊在一起（見圖 1），以提供能夠提供每相 35A-40A 的轉換器。將其提升到一個新的水平，TI 提供了TPS546C23 SWIFT? 轉換器，該轉換器可以進行電流堆疊（參見圖 2）以提供高達 70A 的 POL。
TPS546C23器件是采用 5mm × 7mm 封裝且符合 PMBus 1.3 規范的非隔離式 DC-DC 轉換器，集成了 FET，能夠在高頻下運行并輸出 35A 電流。兩個 TPS546C23器件可以并聯，以便產生高達 70A 的負載電流。通過針對少量功率級電流進行采樣實現電流感測，與器件溫度無關。集成 NexFET 功率級和優化驅動器提供高頻低損耗開關功能，可實現超高密度電源解決方案。PMBus 接口通過 VOUT_COMMAND 啟用 AVS 功能，同時支持靈活轉換器配置以及關鍵參數監控功能（包括輸出電壓、電流和內部芯片溫度監控）。對故障條件的響應可設為重啟、鎖存或忽略，具體取決于系統要求。
圖 1：用于高密度的 PowerStack 封裝。
圖 2：堆疊兩個 DC/DC 轉換器以獲得更高的負載電流。
處理高密度電源環境還會引發系統電源優化問題以及對主動電源管理 (APM) 的需求。例如，1V OUT 30A POL 中10% 的電壓縮放可能會對封裝熱產生高達 0.5W 的影響！避免過熱以保持在安全操作區 (SOA) 內并且不影響系統可靠性非常重要。為了實時正確管理電源（參見圖 3），監控遙測參數（例如電流、電壓和溫度）至關重要。TI 帶有 PMBus 的 TPS546C23 轉換器支持遙測。
圖 3：使用 PMBus 管理電源的 Fusion GUI。
從簡單的低功率電源發展到今天的帶有集成 MOSFET 的 DC/DC 轉換器，電壓調節器已經發展到可以提供更高的功率，并且可以監控和適應環境。現在我們可以輕松監控、管理和堆疊 TI 的 TPS546C23 PowerStack 轉換器，以提供高達 70A 的高密度、高性能 POL。獲取更多信息并訂購評估板。
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