ZHCAEI5 September   2024 TPS544C26 , TPS548A28 , TPS548B23 , TPS548B28 , TPS548C26 , TPS548D26 , TPS54J060 , TPS54J061 , TPS54KB20 , TPS54KC23 , TPS566231 , TPS568231 , TPS56C231 , TPS62903 , TPS82130

 

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企业级固态硬盘 (eSSD) 广泛应用于全球的数据中心应用。与标准硬盘 (HDD) 相比,eSSD 速度更快,尺寸更小。数据中心每天 24 小时不间断地处理海量数据,因此 eSSD 必须提供低延迟,并且必须能够支持大量用户访问存储的数据。因而,系统电源设计必须能够针对性能和效率进行优化,并且由于尺寸限制,还必须小巧紧凑。本文讨论了 eSSD 设计难题以及负载点降压稳压器如何解决这些难题。

表 1 列出了在 eSSD 电源管理方面性能突出的器件,其中包括分立式的数字和模拟设计。数字设计包括用于电压调节和遥测的 PMBus。

表 1 企业级 SSD 电源管理器件
GPN Vin Iout 封装
TPS544C26 4V 至 16V 35A 5x6 QFN HR
TPS568231 3.8V 至 17V 8A 3.5x3.5 QFN HR
TPS56C231 3.8V 至 17V 12A 3.5x3.5 QFN HR
TPS54J060 2.7V 至 16V 6A 2x3 QFN HR
TPS54J061 2.7V 至 16V 6A 2x3 QFN HR
TPS548A28 2.7V 至 16V 15A 3x4 QFN HR
TPS548B28 2.7V 至 16V 20A 3x4 QFN HR
TPS548C26 4V 至 16V 35A 5x6 QFN RLF
TPS548D26 4V 至 16V 40A 5x6 QFN RLF
TPS54KB20 4V 至 16V 25A 3x3.5 QFN HR
TPS54KC23 4V 至 16V 30A 3x3.5 QFN HR
TPS566231 3V 至 17V 6A 2x1.5 QFN HR
TPS62903 3V 至 17V 3A 2x1.5 QFN HR
TPS548B23 4V 至 16V 20A 3x3 QFN
TPS548A23 4V 至 16V 12A 3x3 QFN
TPS82130 3V 至 17V 3A 3x2.8 MicroSiP

外形紧凑的高效率设计

高效率功率密集设计有利于各种 SSD 设备。随着企业级 SSD 变得更小,打造高效的紧凑型设计成为关键挑战。某些设备中的布板空间有限,因此需要更加注重小型化电源设计。TPS54J060TPS54J061 系列转换器是适合用来应对这一挑战的关键器件系列。此系列器件采用 2mm x 3mm QFN 14 引脚封装,易于使用且只需极少的外部元件。这些器件的主要特性是能够在运行 FCCM 或 ECO 模式时提供高效率,这也提供了较高的轻负载效率。可供考虑的另一款器件是 TPS548B23TPS548A23 系列。该系列提供 12A 和 20A 版本,即使在重负载条件下也能实现高效率。TPS548B23 采用 3mm x 3mm QFN 封装,并还提供额外的气流,以实现更出色的热性能。图 1 是效率图。图 2 是所讨论器件的封装图像。

 VIN = 12V、外部 VCC = 3.3V、FCCM、Fsw = 800kHz 时的 TPS548B23 效率图 1 VIN = 12V、外部 VCC = 3.3V、FCCM、Fsw = 800kHz 时的 TPS548B23 效率
 TPS548B23 封装(顶视图)图 2 TPS548B23 封装(顶视图)
 TPS54J060 封装(顶视图)图 3 TPS54J060 封装(顶视图)
 VIN = 12V、外部 VCC = 1.8V、FCCM、Fsw = 600kHz 时的 TPS54J060 效率图 4 VIN = 12V、外部 VCC = 1.8V、FCCM、Fsw = 600kHz 时的 TPS54J060 效率

输出电压精度

输出电压精度是指稳压器 IC 在各种运行条件下将特定输出电压保持在容差范围内的能力。器件的输出电压精度对性能而言至关重要,用于确保设计收到正确的电压,同时还能保持稳定性。如果输出电压不准确,电压可能导致器件无法正常运行并损坏器件。如果输出电压过高,电压可能会导致过热和系统故障。相反,如果输出电压过低,电压可能会导致故障和不可靠。支持高输出电压精度的器件能够极大地降低损坏或故障风险。在我们的米6体育平台手机版_好二三四系列中,许多器件具有高输出电压精度,因为这已成为大多数器件的标准特性。TPS54KB20 系列等器件可以提供高输出电压精度,同时还是一款采用3mm x 3.5mm 蝶形封装的高效紧凑型器件。低电流型号也具有类似的特性。TPS82130 等器件还在较低的 3A 电流范围内提供高输出电压精度。

结语

在研究企业级 SSD 的电源管理设计时,需要考虑几个相关的关键要求,以选择优化的器件。功率密集的降压转换器和模块不仅对设备有帮助,还会优化您的器件。本文重点介绍的高效小型器件有助于解决空间限制问题,同时实现更好的总体性能。最后,使用具有高输出电压精度的器件能够实现更出色、更稳定的性能,同时降低器件损坏或故障的风险。