ZHCSSM3 July   2024 TPS546E25

ADVANCE INFORMATION  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 引脚配置和功能
  6. 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 热性能信息
    5. 5.5 电气特性
  7. 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1  D-CAP4 控制
        1. 6.3.1.1 环路补偿
      2. 6.3.2  内部 VCC LDO 以及在 VCC 和 VDRV 引脚上使用外部辅助电源
      3. 6.3.3  输入欠压锁定 (UVLO)
        1. 6.3.3.1 固定 VCC_OK UVLO
        2. 6.3.3.2 固定 VDRV UVLO
        3. 6.3.3.3 可编程 PVIN UVLO
        4. 6.3.3.4 控制 (CNTL)使能
      4. 6.3.4  差分遥感和内部、外部反馈分压器
      5. 6.3.5  设置输出电压和 VORST#
      6. 6.3.6  启动和关断
      7. 6.3.7  动态电压压摆率
      8. 6.3.8  设置开关频率
      9. 6.3.9  开关节点 (SW)
      10. 6.3.10 过流限制和低侧电流检测
      11. 6.3.11 负过流限制
      12. 6.3.12 零交叉检测
      13. 6.3.13 输入过压保护
      14. 6.3.14 输出过压和欠压保护
      15. 6.3.15 过热保护
      16. 6.3.16 遥测
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 强制连续导通模式
      2. 6.4.2 DCM 轻负载运行
      3. 6.4.3 通过 12V 总线为该器件供电
      4. 6.4.4 通过分离轨配置为该器件供电
      5. 6.4.5 引脚配置 (strap) 功能
        1. 6.4.5.1 对 MSEL1 进行编程
        2. 6.4.5.2 对 PMB_ADDR 进行编程
        3. 6.4.5.3 对 MSEL2 进行编程
        4. 6.4.5.4 对 VSEL\FB 进行编程
    5. 6.5 编程
      1. 6.5.1 支持的 PMBus 命令
  8. 寄存器映射
    1. 7.1  记录块命令的约定
    2. 7.2  (01h) OPERATION
    3. 7.3  (02h) ON_OFF_CONFIG
    4. 7.4  (03h) CLEAR_FAULTS
    5. 7.5  (04h) PHASE
    6. 7.6  (09h) P2_PLUS_WRITE
    7. 7.7  (0Ah) P2_PLUS_READ
    8. 7.8  (0Eh) PASSKEY
    9. 7.9  (10h) WRITE_PROTECT
    10. 7.10 (15h) STORE_USER_ALL
    11. 7.11 (16h) RESTORE_USER_ALL
    12. 7.12 (19h) CAPABILITY
    13. 7.13 (1Bh) SMBALERT_MASK
    14. 7.14 (20h) VOUT_MODE
    15. 7.15 (21h) VOUT_COMMAND
    16. 7.16 (22h) VOUT_TRIM
    17. 7.17 (24h) VOUT_MAX
    18. 7.18 (25h) VOUT_MARGIN_HIGH
    19. 7.19 (26h) VOUT_MARGIN_LOW
    20. 7.20 (27h) VOUT_TRANSITION_RATE
    21. 7.21 (29h) VOUT_SCALE_LOOP
    22. 7.22 (2Ah) VOUT_SCALE_MONITOR
    23. 7.23 (2Bh) VOUT_MIN
    24. 7.24 (33h) FREQUENCY_SWITCH
    25. 7.25 (35h) VIN_ON
    26. 7.26 (36h) VIN_OFF
    27. 7.27 (39h) IOUT_CAL_OFFSET
    28. 7.28 (40h) VOUT_OV_FAULT_LIMIT
    29. 7.29 (41h) VOUT_OV_FAULT_RESPONSE
    30. 7.30 (42h) VOUT_OV_WARN_LIMIT
    31. 7.31 (43h) VOUT_UV_WARN_LIMIT
    32. 7.32 (44h) VOUT_UV_FAULT_LIMIT
    33. 7.33 (45h) VOUT_UV_FAULT_RESPONSE
    34. 7.34 (46h) IOUT_OC_FAULT_LIMIT
    35. 7.35 (48h) IOUT_OC_LV_FAULT_LIMIT
    36. 7.36 (49h) IOUT_OC_LV_FAULT_RESPONSE
    37. 7.37 (4Ah) IOUT_OC_WARN_LIMIT
    38. 7.38 (4Fh) OT_FAULT_LIMIT
    39. 7.39 (50h) OT_FAULT_RESPONSE
    40. 7.40 (51h) OT_WARN_LIMIT
    41. 7.41 (55h) VIN_OV_FAULT_LIMIT
    42. 7.42 (60h) TON_DELAY
    43. 7.43 (61h) TON_RISE
    44. 7.44 (64h) TOFF_DELAY
    45. 7.45 (65h) TOFF_FALL
    46. 7.46 (78h) STATUS_BYTE
    47. 7.47 (79h) STATUS_WORD
    48. 7.48 (7Ah) STATUS_VOUT
    49. 7.49 (7Bh) STATUS_IOUT
    50. 7.50 (7Ch) STATUS_INPUT
    51. 7.51 (7Dh) STATUS_TEMPERATURE
    52. 7.52 (7Eh) STATUS_CML
    53. 7.53 (7Fh) STATUS_OTHER
    54. 7.54 (80h) STATUS_MFR_SPECIFIC
    55. 7.55 (88h) READ_VIN
    56. 7.56 (8Bh) READ_VOUT
    57. 7.57 (8Ch) READ_IOUT
    58. 7.58 (8Dh) READ_TEMPERATURE_1
    59. 7.59 (98h) PMBUS_REVISION
    60. 7.60 (99h) MFR_ID
    61. 7.61 (9Ah) MFR_MODEL
    62. 7.62 (9Bh) MFR_REVISION
    63. 7.63 (ADh) IC_DEVICE_ID
    64. 7.64 (AEh) IC_DEVICE_REV
    65. 7.65 (D1h) SYS_CFG_USER1
    66. 7.66 (D2h) PMBUS_ADDR
    67. 7.67 (D4h) COMP
    68. 7.68 (D5h) VBOOT_OFFSET_1
    69. 7.69 (D6h) STACK_CONFIG
    70. 7.70 (D8h) PIN_DETECT_OVERRIDE
    71. 7.71 (D9h) NVM_CHECKSUM
    72. 7.72 (DAh) READ_TELEMETRY
    73. 7.73 (79h) STATUS_ALL
    74. 7.74 (DDh) EXT_WRITE_PROTECTION
    75. 7.75 (A4h) IMON_CAL
    76. 7.76 (FCh) FUSION_ID0
    77. 7.77 (FDh) FUSION_ID1
  9. 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 应用
      2. 8.2.2 设计要求
      3. 8.2.3 详细设计过程
        1. 8.2.3.1 输入电容器选型
        2. 8.2.3.2 电感器选型
        3. 8.2.3.3 输出电容器选型
        4. 8.2.3.4 补偿选择
        5. 8.2.3.5 VCC 和 VRDV 旁路电容器
        6. 8.2.3.6 启动电容器选型
        7. 8.2.3.7 VOSNS 和 GOSNS 电容器选型
        8. 8.2.3.8 PMBus 地址电阻器选型
      4. 8.2.4 应用曲线
    3. 8.3 电源相关建议
    4. 8.4 布局
      1. 8.4.1 布局指南
      2. 8.4.2 布局示例
        1. 8.4.2.1 TPS546E25EVM 上的热性能
  10. 器件和文档支持
    1. 9.1 接收文档更新通知
    2. 9.2 支持资源
    3. 9.3 商标
    4. 9.4 静电放电警告
    5. 9.5 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息
    1. 11.1 卷带包装信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

布局指南

布局对于实现良好的电源设计至关重要。布局示例显示了推荐的 PCB 布局配置。

下面列出了使用该器件时的 PCB 布局注意事项:

  • 将功率元件(包括输入和输出电容器、电感器和 IC)放置在 PCB 的顶面。要屏蔽小信号布线并使其与有噪声的电力线隔离,请至少插入一个实心接地内部平面。
  • PVIN 至 PGND 去耦电容器对于 FET 的稳健性非常重要。除了大容量 0603 或 0805 陶瓷电容器外,TI 强烈建议在 PVIN 引脚 20(顶层)上使用额定值为 25V 的 X7R 类 0.1µF、0402 陶瓷电容器,以旁路掉 PVIN 至 PGND 环路中的任何高频电流。TI 建议采用 25V 额定值,但如果应用中具有严格调节的 12V 输入总线,则可以将额定值降低至 16V。
  • 当一个或多个 PVIN 至 PGND 去耦电容器放置在底层时,会引入额外的阻抗,从而将 IC PVIN 节点旁路至 IC PGND 节点。在 PVIN 焊盘(由引脚 20 至引脚 24 构成)上放置至少 3 倍的 PVIN 过孔,在散热焊盘(IC 下方)上放置至少 9 倍的 PGND 过孔,这对于更大限度降低底层旁路电容器的额外阻抗非常重要。
  • 除散热焊盘下方的 PGND 过孔外,必须至少将 4 个 PGND 过孔放置在尽可能靠近 PGND 引脚 7 至引脚 10 的位置。至少需要将 2 个 PGND 过孔尽可能靠近 PGND 引脚 19 放置。此操作可以更大限度减小 PGND 抖动并降低热阻。
  • 将 VDRV 至 PGND 去耦电容器尽可能靠近器件放置。TI 建议使用 2.2µF/6.3V/X7R/0603 或 4.7µF/6.3V/X6S/0603 陶瓷电容器。为降低 ESR 和 ESL,该旁路电容器的额定电压必须至少为 6.3V 但不超过 10V。为更大限度减少直流偏置效应造成的电容降,建议的电容器尺寸为 0603。确保 VDRV 至 PGND 去耦环路最小,并确保布线走线足够宽,以便降低阻抗。
  • 将 VCC 至 AGND 去耦电容器尽可能靠近 IC 放置在同一侧。使用一个 1Ω 0402 5% 或更好的电阻器将 VCC 引脚连接到 VDRV 引脚。在 VCC 引脚和 VDRV 引脚之间放置一个 1Ω 电阻可以在 VCC 引脚上形成一个 RC 滤波器,可大幅降低功率级驱动器电路的噪声影响。TI 建议使用 2.2µF/6.3V/X7R/0603 或 4.7µF/6.3V/X6S/0603 陶瓷电容器。为降低 ESR 和 ESL,该旁路电容器的额定电压必须至少为 6.3V 但不超过 10V。
  • 对于遥感,VOSNS/GOSNS 引脚与远程位置之间的连接必须采用一对宽度至少为 12mil 的 PCB 布线,并且必须在 0.1μF 或更高的高频旁路电容器上实现开尔文检测。遥感信号的接地连接必须连接到 GOSNS 引脚。遥感信号的 VOUT 连接必须连接到 VOSNS 引脚。为了保持稳定的输出电压并更大限度减小纹波,这个遥感线路差分对必须远离任何噪声源(例如电感器和 SW 节点)或高频时钟线路。TI 建议用上下两个接地平面屏蔽这对遥感线路。
  • 对于单端检测,请将 VOSNS 引脚连接到 0.1μF 或更高的高频本地旁路电容器,并使用最短的布线将 GOSNS 短接至 AGND。
  • AGND 必须连接到实心 PGND 平面。TI 建议将两个 AGND 过孔放置在靠近引脚的位置以将 AGND 从顶层布线到底层,然后通过底层上的网络连接或 0Ω 电阻将 AGND 布线连接到 PGND 过孔(IC 下方)。
  • 可通过在 PMB_ADDR 引脚和 AGND 之间连接一个电阻器来设置地址。不要在该引脚上放置任何电容器。该引脚上的电容器可能会导致错误的地址检测结果。
  • 引脚 6 (DNC) 为“请勿连接”引脚。不要将引脚 6 连接到任何其他网络(包括接地)。
  • 当器件配置了外部分压器时,高侧电阻器从 VOSNS 连接到 VSEL/FB 引脚,低侧反馈电阻器连接到器件附近的 VSEL/FB 到 GOSNS 引脚。
  • MSEL1 电阻器、MSEL2 电阻器、PMB_ADDR 电阻器和 VSEL/FB 电阻器(使用内部反馈分压器时)的返回路径是安静的 AGND 岛。