TPS53681 雙通道 6+2/5+3 D-CAP+TM 多相降壓控制器數(shù)據(jù)手冊(cè)

TPS53681 是一款具有雙通道、內(nèi)置非易失性存儲(chǔ)器 （NVM） 和 PMBus? 接口的多相降壓控制器，并且與 TI NexFET ?功率級(jí)完全兼容。先進(jìn)的控制功能，如具有下沖減少 （USR） 的 D-CAP+ ? 架構(gòu)，可提供快速瞬態(tài)響應(yīng)、低輸出電容和高效率。該器件還提供新穎的相位交錯(cuò)策略和動(dòng)態(tài)切相，以提高不同負(fù)載下的效率。該器件支持快速動(dòng)態(tài)電壓轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換速率可調(diào)。此外，該器件還支持 PMBus 通信接口，用于向系統(tǒng)報(bào)告電壓、電流、功率、溫度和故障條件的遙測(cè)數(shù)據(jù)。所有可編程參數(shù)均可通過(guò) PMBus 接口進(jìn)行配置，并可以作為新的默認(rèn)值存儲(chǔ)在 NVM 中，以最大限度地減少外部元件數(shù)量。

TPS53681 器件采用耐熱增強(qiáng)型 40 引腳 QFN 封裝，額定工作溫度范圍為 –40°C 至 125°C。
*附件：TPS53681 雙通道（6 相 + 2 相）或（5 相 + 3 相）D-CAP+ ? 降壓多相控制器，帶 NVM 和 PMBus? 數(shù)據(jù)表.pdf

特性

• 轉(zhuǎn)換輸入電壓范圍：4.5 V 至 17 V
• 8 位 DAC，具有可選的 5 mV 或 10 mV 分辨率，雙通道輸出范圍為 0.25 V 至 1.52 V 或 0.5 V 至 2.8125 V
• 相位配置
  • 最大 （6 相 + 2 相） 或 （5 相 + 3 相）
  • 最小 （1 相 + 1 相）
• 用于高效高頻開(kāi)關(guān)的無(wú)驅(qū)動(dòng)器配置
• 通過(guò) PMBus 接口實(shí)現(xiàn)具有可編程轉(zhuǎn)換速率的動(dòng)態(tài)輸出電壓轉(zhuǎn)換
• 帶閉環(huán)頻率控制的頻率選擇：300 kHz 至 1 MHz
• 可編程內(nèi)部環(huán)路補(bǔ)償
• 可配置非易失性存儲(chǔ)器 （NVM），以實(shí)現(xiàn)低外部元件數(shù)量
• 單獨(dú)的相電流校準(zhǔn)和報(bào)告
• 具有可編程電流閾值的動(dòng)態(tài)切相功能，可在輕負(fù)載和重負(fù)載下優(yōu)化效率
• 用于減少下沖 （USR） 的快速相位添加
• 與 TI NexFET? 功率級(jí)完全兼容，適用于高密度解決方案
• 精確、可調(diào)的電壓定位
• 獲得專利的 AutoBalance? 相位平衡
• 可選 16 級(jí)每相電流限制
• PMBus? 系統(tǒng)接口，用于遙測(cè)電壓、電流、功率、溫度和故障條件
• 低靜態(tài)電流
• 5 mm × 5 mm、40 引腳、QFN PowerPad? 封裝

參數(shù)

方框圖

1. 產(chǎn)品概述

• ?型號(hào)?：TPS53681
• ?類型?：雙通道（6相 + 2相）或（5相 + 3相）D-CAP+?降壓多相控制器
• ?特點(diǎn)?：內(nèi)置非易失性存儲(chǔ)器（NVM）和PMBus?接口，支持快速瞬態(tài)響應(yīng)和低輸出電容設(shè)計(jì)。

2. 主要特性

• ?轉(zhuǎn)換輸入電壓范圍?：4.5V至17V
• ?雙通道設(shè)計(jì)?：支持獨(dú)立的雙通道輸出電壓調(diào)節(jié)
• ?高精度DAC?：8位DAC，可選5mV或10mV分辨率，輸出范圍靈活
• ?動(dòng)態(tài)性能?：支持動(dòng)態(tài)輸出電壓過(guò)渡、動(dòng)態(tài)相位增減以優(yōu)化效率
• ?監(jiān)控與報(bào)告?：通過(guò)PMBus接口報(bào)告電壓、電流、功率、溫度和故障條件

3. 應(yīng)用領(lǐng)域

• 網(wǎng)絡(luò)處理器電源（如Broadcom?、Cavium?）
• 數(shù)據(jù)中心、校園和分支交換機(jī)
• 核心和邊緣路由器
• 高電流FPGA電源（如Intel?、Xilinx?）

4. 功能框圖與引腳說(shuō)明

• ?功能框圖?：展示了控制器的核心功能模塊，包括D-CAP+?架構(gòu)、PWM生成器、誤差放大器、相位管理器等。
• ?引腳說(shuō)明?：詳細(xì)說(shuō)明了各引腳的功能，如PWM輸出、電流感測(cè)輸入、使能輸入、復(fù)位輸出等。

5. 關(guān)鍵參數(shù)

• ?電氣特性?：包括輸入電流感測(cè)精度、輸出電壓精度、負(fù)載線設(shè)置等。
• ?保護(hù)特性?：過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)等。
• ?動(dòng)態(tài)性能?：相位增減閾值、相位平衡、快速瞬態(tài)響應(yīng)等。

6. 工作模式

• ?正常工作模式?：根據(jù)負(fù)載需求調(diào)節(jié)輸出電壓和電流。
• ?待機(jī)模式?：在輕載或無(wú)負(fù)載條件下降低功耗。
• ?故障保護(hù)模式?：檢測(cè)到故障時(shí)，控制器停止工作并發(fā)出警報(bào)。

7. 典型應(yīng)用

• 提供了詳細(xì)的典型應(yīng)用電路圖和設(shè)計(jì)步驟，包括電感選擇、輸出電容選擇、相位配置等。
• 設(shè)計(jì)步驟涵蓋了從設(shè)計(jì)要求到實(shí)際電路實(shí)現(xiàn)的整個(gè)過(guò)程。

8. 布局指南

• 提供了PCB布局建議，以優(yōu)化電源轉(zhuǎn)換性能和熱性能。
• 強(qiáng)調(diào)了關(guān)鍵信號(hào)線的布局和布線要求，以最小化噪聲和干擾。

9. 設(shè)備支持

• 提供了TI E2E?支持論壇的鏈接，供工程師獲取快速驗(yàn)證答案和設(shè)計(jì)幫助。
• 提供了相關(guān)文檔和應(yīng)用筆記的鏈接，以幫助用戶更好地理解和使用產(chǎn)品。

10. 封裝信息

• 采用40引腳QFN封裝，尺寸為5mm × 5mm。

11. 注意事項(xiàng)

• 在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要仔細(xì)考慮布局和布線，以符合布局指南的要求。
• 應(yīng)遵循數(shù)據(jù)表中提供的典型應(yīng)用和設(shè)計(jì)步驟，以確保最佳性能和可靠性。