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堆疊PowerStack封裝電流獲得更高功率POL

發(fā)布時(shí)間:2020-08-24 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)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(jiǎn)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(yīng)地適應(yīng)所處環(huán)境。
 
以前,需要高于10-15A電流的應(yīng)用通常依賴(lài)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(shè)計(jì)的布局更簡(jiǎn)單,使用物料清單(BOM)中的組件更少,同時(shí)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(duì)有限。
 
諸如網(wǎng)絡(luò)路由器、交換機(jī)、企業(yè)服務(wù)器和嵌入式工業(yè)系統(tǒng)等應(yīng)用的耗電量越來(lái)越高,需要30A、40A、60A或更高電流以用于它們的負(fù)載點(diǎn)(POL)設(shè)計(jì)。當(dāng)適應(yīng)控制器和外部MOSFET時(shí),這些應(yīng)用極大地限制了主板空間。
 
MOSFET和封裝技術(shù)的進(jìn)步使得TI能夠成功應(yīng)對(duì)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(shí)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(jiàn)圖1),以提供能夠供應(yīng)每相35A-40A的轉(zhuǎn)換器。為達(dá)到新高度,TI目前提供的轉(zhuǎn)換器,比如TPS546C23 SWIFTTM轉(zhuǎn)換器,可實(shí)現(xiàn)電流堆疊(見(jiàn)圖2),提供高達(dá)70A的POL。
 
下載參考設(shè)計(jì)“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(fù)載點(diǎn)(POL)”。
 
堆疊PowerStack封裝電流獲得更高功率POL
圖1:PowerStack封裝實(shí)現(xiàn)高密度
 
堆疊PowerStack封裝電流獲得更高功率POL
圖2:堆疊兩個(gè)DC / DC轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)更高負(fù)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(dòng)態(tài)電源管理(APM)。例如,1VOUT30A POL中10%的電壓上下波動(dòng)范圍會(huì)影響封裝熱量,達(dá)到0.5W!避免過(guò)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(guān)重要。為了實(shí)時(shí)正確管理電源(見(jiàn)圖3),監(jiān)測(cè)遙測(cè)參數(shù)(如電流,電壓和溫度)至關(guān)重要。TI 具有PMBus的新型TPS546C23轉(zhuǎn)換器支持遙測(cè)技術(shù)。
 
堆疊PowerStack封裝電流獲得更高功率POL
圖3:Fusion GUI通過(guò)PMBus管理電源
 
電壓穩(wěn)壓器從簡(jiǎn)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(duì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控和適應(yīng)?,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(dá)70A的高密度、高性能POL。
 
 
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