多相解决方案:处理器内核电源

设计具有快速瞬态响应、较大功率密度和较高效率的多相简化直流/直流电源

适用于处理器内核的智能、高效电源转换

利用我们在 CPU 内核多相解决方案方面的专业知识和业界先进地位,我们创建了专为 AI 驱动型高计算需求而定制的高密度、高能效内核电源解决方案。将我们的智能监控功率级或模块与超快速瞬态控制器配对使用,可实现简化的直流/直流电源。借助我们多样化的功率器件和多相控制器米6体育平台手机版_好二三四系列,我们可为您在企业服务器、数据中心、网络和通信中使用的 CPU、GPU、SoC 或定制 ASIC 和 FPGA 的电源设计提供支持。

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控制器

通过直观的 GUI 支持 Intel SVID、AMD SVI、AVS 总线和 PMBus 协议。可扩展、可堆叠和电流共享特性可实现高电流能力和快速瞬态响应。

功率级

采用无铅封装,具有多种电流范围,可满足各种处理器需求。用于遥测、保护特性和跨电感稳压器的集成驱动器可降低 BOM 成本。

相关资源

嵌入式系统电源 

TI 拥有适合您的片上系统 (SoC)、处理器、微控制器、传感器或现场可编程门阵列 (FPGA) 的电源解决方案。

为何选择我们的多相内核电源解决方案?

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高效率和高功率密度

场效应晶体管和封装创新(包括热增强型倒装芯片 HotRod™ 封装中的集成驱动器)可实现高效率和高功率密度,且峰值电流高达 90A。

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精确遥测和高级功能

我们的多相解决方案在低至 2°C 的温度范围内具有 3% 的精度,具有增强的跨电感稳压器和电流共享功能,从而在电流非常高的应用中实现可堆叠性。

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灵活性、可扩展性和快速瞬态响应

我们的多相控制器采用 DCAP+™ 控制环路设计,可对上升和下降瞬态进行更快的响应,并通过可扩展的相位和环路计数提供设计灵活性。

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专为可靠性而构建

高级故障报告以及过流、过压和过热保护可提高可靠性。加速寿命测试鉴定可确保可持续性。

25 OCT 2022 | 公司博客
随着服务器功率需求的增加,创新的半导体设计和封装技术在不断提高数据中心的效率
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设计高性能、可靠且高效的多相内核电源解决方案

提高非对称电路板设计的非线性控制和灵活性

我们的 DCAP+™ 控制架构可实现快速负载瞬态响应,从而提高电源设计的效率。

优势:

  • 恒定导通时间可适应输入和输出电压。
  • 快速、准确的响应可实现动态电流共享。
  • 平均相电流和补偿电压的组合可调节补偿环路的反馈电压。
  • 自然相位交错和相位间恒定的电流平衡。
  • 真正的电流模式控制,因为输出电感不会影响电压环路稳定性。
参考设计
高性能 Xilinx 和 Intel FPGA 平台的灵活电源参考设计
该参考设计借助我们的电源管理集成电路和控制器解决方案满足了现场可编程门阵列每个电源轨更高的功率要求。
应用手册
D-CAP+TM Control for Multiphase Step-Down Voltage Regulators for Powering Microp
本应用报告介绍了三代 D-CAP+™ 多相降压控制器的基础知识。
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实现多相电源解决方案的特色米6体育平台手机版_好二三四
新米6体育平台手机版_好二三四 TPS53689T 正在供货 具有 VR14 SVID 和 PMBus 的双通道八相降压数字多相 D-CAP+™ 控制器
TPS53685 正在供货 适用于 AMD 平台且具有 SVI3 和 PMBus 的八相数字降压多相控制器

通过封装优化改进了电气性能和热性能

我们采用 PowerStack™ 和 HotRod™ 封装的智能功率级和电源模块可以取代传统的键合线 Quad Flat No-Lead 封装和使用大型金属芯片的堆叠。

优势:

  • 降低寄生环路电感,从而加快开关速度并提高效率。
  • 改进了热性能,尤其是在中心焊盘上使用大型芯片连接焊盘的情况下时。
视频
封装优化 — HotRod™ 和增强型 HotRod QFN™
HotRod 或引线框上倒装芯片 QFN 封装无需再使用键合线。了解如何在合适的布局中使用我们的 HotRod 封装技术来缓解 EMI 问题,同时缩减解决方案尺寸。 
视频
PowerStack(tm) 封装技术概述
深入了解 TI 的智能功率级的构造以及如何通过封装技术提高电路性能。
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CSD95410RRB 正在供货 90A 峰值连续同步降压 NexFET™ 智能功率级
CSD95420RCB 正在供货 50A 峰值连续同步降压 NexFET™ 智能功率级

用于先进的遥测和保护功能的智能驱动器,可实现简化且可靠的设计

采用倒装芯片 HotRod™ 封装的 NexFET™ 技术功率级可提供优化的效率和功率密度。我们的功率级还集成了智能驱动器电路。

优势:

  • 逐周期温度补偿双向电流检测可确保在环境温度下实现高达 2.5% 的精度,在过热条件下实现高达 3% 的精度。
  • 分辨率为 ±2°C 的温度监控。
  • 逐周期过流限制、负过流、高侧短路和过热检测。
  • 与某些 TI 控制器搭配使用时可增强握手和故障诊断功能。
实现多相电源解决方案的特色米6体育平台手机版_好二三四
CSD95410RRB 正在供货 90A 峰值连续同步降压 NexFET™ 智能功率级
CSD96415 正在供货 80A 峰值连续电流同步降压 NexFET™ 功率级

了解特色应用

服务器 CPU 或主板
借助我们的多相直流/直流电源转换解决方案,可缩小整体解决方案尺寸、改善瞬态响应和输出电压纹波、优化效率并增强系统保护
有线网络:NIC、交换机、路由器
为网络交换机、路由器和智能 NIC 应用提供超过 1,000A 的电源解决方案,具有快速瞬态响应、更高的效率和更强的系统保护。
数据中心 AI 加速器
适用于 AI 硬件加速器和图形处理单元 (GPU) 的紧凑型高功率直流/直流电源解决方案,具有快速瞬态响应、高效率和高级系统保护功能。

借助我们的多相直流/直流电源转换解决方案,可缩小整体解决方案尺寸、改善瞬态响应和输出电压纹波、优化效率并增强系统保护

优势:

  • PowerStack™ 封装技术可消除寄生效应,而大型接地引线框可提供出色的散热性能。
  • 逐周期精确温度补偿双向电流检测可改善系统监控。
  • 高级故障监控可提高系统可靠性。
  • 集成 MOSFET、智能驱动器和电流传感器提供开关功能,因此可消除无源器件,进而简化印刷电路板布局布线。
  • 双相控制器采用的 D-CAP+™ 技术可增强非线性控制,为非对称电路板设计提供灵活性。

 

特色资源

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  • CSD95410RRB – 90A 峰值连续同步降压 NexFET™ 智能功率级
  • CSD95420RCB – 50A 峰值连续同步降压 NexFET™ 智能功率级
  • CSD95411 – 65A 峰值连续电流同步降压 NexFET™ 功率级

为网络交换机、路由器和智能 NIC 应用提供超过 1,000A 的电源解决方案,具有快速瞬态响应、更高的效率和更强的系统保护。

我们的大电流智能功率级具有主动共享功能,可堆叠使用,从而满足更高的功率要求。

优势:

  • 主动电流共享倍相功率级技术可确保堆叠功率级之间实现精确的电流共享。 
  • PowerStack™ 封装技术可消除寄生效应,而大型接地引线框可提供出色的散热性能。 
  • 双相控制器采用的 D-CAP+™ 技术可增强非线性控制,为非对称电路板设计提供灵活性。 

适用于 AI 硬件加速器和图形处理单元 (GPU) 的紧凑型高功率直流/直流电源解决方案,具有快速瞬态响应、高效率和高级系统保护功能。

我们灵活且可扩展的控制器包括大电流智能功率级和快速瞬态控制器。

优势:

  • 25V 场效应晶体管技术可支持高达 16V 的输入电压范围。
  • 逐周期温度补偿双向电流检测可改善系统监控。
  • 高级故障监控可提高系统可靠性。
  • 集成 MOSFET、智能驱动器和电流传感器提供开关功能,因此可消除无源器件,进而简化印刷电路板布局布线。

特色资源

米6体育平台手机版_好二三四
  • CSD96415 – 80A 峰值连续电流同步降压 NexFET™ 功率级
  • CSD96416 – 50A 峰值连续电流同步降压 NexFET™ 智能功率级
  • CSD95410RRB – 90A 峰值连续同步降压 NexFET™ 智能功率级

设计和开发资源

评估板
适用于具有 PMBus 接口的 D-CAP+™ 降压控制器的双通道 (6+2/5+3) 评估模块

借助 TPS53681EVM 评估模块,用户可在低电压、高电流、降压负载点 (POL) 应用中,通过随附 PMBus 接口的配置、控制和监控功能,评估 TPS53681 控制器(采用 CSD95490 智能功率级)的工作特性。

该器件的工作电压范围为 4.5V 至 17V,可通过 PMBus 接口和我们的 Fusion Digital Power™ Designer 软件进行编程和监控。

评估板
TPSM831D31 8V 至 14V 输入、双输出、120A + 40A PMBus 电源模块评估模块
TPSM831D31 评估板经过相应配置,可针对高达 120A(对于输出 A)和 40A(对于输出 B)的电流评估 TPSM831D31 电源模块的运行。输入电压范围为 8V 至 14V。输出 A 和输出 B 的输出电压范围都是 0.25V 至 1.52V。可利用该评估板轻松评估 TPSM831D31 的运行。
评估板
具有 PMBus 接口 EVM 的双通道(十二相 + 零相、十一相 + 单相或十相 + 两相)、D-CAP+ 降压、直流/直流模拟

TPS536C7EVM 是供用户评估 TPS536C7 控制器的评估模块 (EVM)。

该控制器采用双通道(12 + 0、11 + 1 或 10 + 2)相位配置,可通过 PMBus 接口进行 D-CAP+™ 同步降压无驱动器控制。该器件在 4.5V 至 17V 之间的电压下工作,可通过 PMBus 接口对控制器进行编程和监控。

此 EVM 使用 CSD95410 同步降压 NexFET™ 90A 智能功率级器件作为功率级。

技术资源

视频
视频
多相降压稳压器简介
在该视频中,我们将讨论究竟什么是多相降压稳压器、其适用的应用以及与实现这些应用相关的一些挑战。
技术文章
技术文章
An introduction to the D-CAP+™ modulator and its real world performance
D-CAP+™ 调制器及其实际性能简介
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应用手册
应用手册
Power loss calculation with CSI consideration for synchronous buck converters (Rev. A)
用于同步降压转换器的功率损耗计算(包含共源电感注意事项)
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