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集成的高电流电源模块:来自德州仪器的35安培35伏

2018年3月8日经过尼克戴维斯

德州仪器已发布固定频率降压功率模块,可在0.5至2V的输出电压下提供高达35个放大器的可提供可提供35个放大器。

德州仪器已发布固定频率降压功率模块,可在0.5至2V的输出电压下提供高达35个放大器的可提供可提供35个放大器。

德州仪器'TPSM846C24是一个固定频率降压DC / DC转换器,它将控制器,功率MOSFET,电感器及其相关组件包含在59引脚QFM(四平面模块)封装中。正如您所看到的,这不是您在CAD库中可能找到的占地面积。

不完全是标准包......

该设备高度集成,毫无疑问,但它确实需要几种用于设置操作参数的外部无源组件。虽然下面的数字可能乍一看看起来有点压倒,但实际上,选择这些组件的任务不是太难......给出了TI在数据表中提供的所有有用指导。谢谢,ti!

TPSM846C24及其外部组件。图中拍摄的图表数据表(PDF)。

外部组件

最小电容要求

根据题为的部分最小电容要求(第12页第7.3.1节),为了使该设备正常运行,必须满足以下最小电容要求:

  • 输入电容:四个22μF(或两种47μF)陶瓷电容器加上330μF散装电容器(上图C1-C5)。
  • 输出电容:四个47μF(或两种100μF)陶瓷电容加上两个470μF,低 -ESR.聚合物电容器;聚合物电容器的组合ESR必须不大于5MΩ(C10-C15)。
  • 模拟电源路径(vinbp.)绕过网络:1μF陶瓷电容器和10 NF陶瓷电容器必须跨引脚50和51(C7和C8)连接。
  • 两个内部LDO:6.5 V轨道在引脚48和49上需要4.7μF陶瓷电容(C6),3.3V轨道绕引脚47和51呼叫2.2μF陶瓷电容器(C9)。

赔偿网络

该模块需要外部电阻 - 电容器(R.筹码, C筹码)跨销6放置的补偿网络(差点)和销7(FB.);这些组件的值是输出电容和IC的工作频率总量的函数。虽然数据表向这两个组件推荐值,但建议只使用低ESR和聚合物型电容器,而TI也建议我们,“最终值应通过使用标准电源评估技术测试系统稳定性来确定。”

C的推荐值筹码和R.筹码, 来自数据表(PDF)。

设置输出电压

如前所述,该功率模块能够提供输出电压(V.出去)从0.5到2.0 V.一个电阻,即r这一切都需要设置该电压所需的一切;如下图所示,该电阻放置在引脚7和10之间,并且其值可以使用图中所示的等式来计算。

r.电阻。图和表从数据表(PDF)。

差动遥感

由于该功率模块的大输出电流能力,在考虑负载调节时,关联的IR跌落的占点很重要。“IR DROP”是指模块和负载之间存在的电阻的电压降。您可能会想知道为什么设计师将在此高电流路径中插入电阻。好吧,通常他们不会,但是我们仍然具有由模块的联系人和PCB迹线呈现的无意的阻力。这种电阻较低,但在处理高电流时,低电阻仍然会导致非智能电压损耗。

该IC提供差动远程检测放大器,允许您直接在负载处感测电压,从而绕过IR掉落。见7.3.5节(差动遥感)有关更多信息的数据表。

高电流能力

如果您喜欢这一部分,但发现35 A对您的应用程序不是足够的电流,请不要刚刚在其他地方看,因为该功率模块可以与第二设备并联连接,用于总输出电流为70 A.

While we’re on the subject of pushing output currents toward the max, remember that whenever you’re dealing with high currents, it’s a good idea to devote some time to thermal considerations (i.e., moving heat away from the components and into the surrounding environment). And although this device can操作在高达105°C的环境温度下,其能力并不完全免受高温环境,如下面的降额图所示。

沟通图,来自数据表

布局建议

TPSM846C24-与众不同的其他高性能,高度集成的IC和模块 - 如果您不提供最佳布局,则无法提供最佳性能。幸运的是,除了PCB布局指南的两页(见第24-25页)外,包括顶侧和底面PCB布局建议(参见下面的图像),TI已经提供了与包装本身相关的四页,包括a详细的包装大纲,焊接面罩和焊膏细节和土地模式示例。这些都特别方便,因为这个包似乎是非常独特的。

数据表提供顶端和底侧PCB布局的示例。


您有机会从TI使用此新电源模块吗?或者您试图将此设备进行比较μmodule.线性技术组件?如果是这样,请留下评论并告诉我们您的想法。