ZHCSMI5A December   2019  – November 2020 TPS546D24A

PRODUCTION DATA  

  1. 1 特性
  2. 2 应用
  3. 3 说明
  4. 4 修订历史记录
  5. 5 引脚配置和功能
  6. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 典型特性
  7. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1  平均电流模式控制
        1. 7.3.1.1 接通时间调制器
        2. 7.3.1.2 电流误差积分器
        3. 7.3.1.3 电压误差积分器
      2. 7.3.2  线性稳压器
      3. 7.3.3  AVIN 和 PVIN 引脚
      4. 7.3.4  输入欠压锁定 (UVLO)
        1. 7.3.4.1 固定 AVIN UVLO
        2. 7.3.4.2 固定 VDD5 UVLO
        3. 7.3.4.3 可编程 PVIN UVLO
        4. 7.3.4.4 EN/UVLO 引脚
      5. 7.3.5  启动和关断
      6. 7.3.6  差分检测放大器和反馈分压器
      7. 7.3.7  设置输出电压和自适应电压调节 (AVS)
        1. 7.3.7.1 复位输出电压
        2. 7.3.7.2 软启动
      8. 7.3.8  预偏置输出启动
      9. 7.3.9  软停止和 (65h) TOFF_FALL 命令
      10. 7.3.10 电源正常 (PGOOD)
      11. 7.3.11 设置开关频率
      12. 7.3.12 频率同步
      13. 7.3.13 环路从器件检测
      14. 7.3.14 电流检测和共享
      15. 7.3.15 遥测
      16. 7.3.16 过流保护
      17. 7.3.17 过压/欠压保护
      18. 7.3.18 过热管理
      19. 7.3.19 故障管理
      20. 7.3.20 反向通道通信
      21. 7.3.21 开关节点 (SW)
      22. 7.3.22 PMBus 一般说明
      23. 7.3.23 PMBus 地址
      24. 7.3.24 PMBus 连接
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 编程模式
      2. 7.4.2 独立/主/从模式引脚连接
      3. 7.4.3 连续传导模式
      4. 7.4.4 通过 CNTL 信号 (EN/UVLO) 运行
      5. 7.4.5 使用 OPERATION 控制运行 (01h)
      6. 7.4.6 通过 CNTL 和 (01h) OPERATION 控制运行
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1 支持的 PMBus 命令
      2. 7.5.2 引脚配置 (strap) 功能
        1. 7.5.2.1 对 MSEL1 进行编程
        2. 7.5.2.2 对 MSEL2 进行编程
        3. 7.5.2.3 对 VSEL 进行编程
        4. 7.5.2.4 对 ADRSEL 进行编程
        5. 7.5.2.5 针对从器件对 MSEL2 进行编程（GOSNS 绑定到 BP1V5）
        6. 7.5.2.6 引脚搭接电阻器配置
    6. 7.6 寄存器映射
      1. 7.6.1  记录块命令的约定
      2. 7.6.2  (01h) OPERATION
      3. 7.6.3  (02h) ON_OFF_CONFIG
      4. 7.6.4  (03h) CLEAR_FAULTS
      5. 7.6.5  (04h) PHASE
      6. 7.6.6  (10h) WRITE_PROTECT
      7. 7.6.7  (15h) STORE_USER_ALL
      8. 7.6.8  (16h) RESTORE_USER_ALL
      9. 7.6.9  (19h) CAPABILITY
      10. 7.6.10 (1Bh) SMBALERT_MASK
      11. 7.6.11 (1Bh) SMBALERT_MASK_VOUT
      12. 7.6.12 (1Bh) SMBALERT_MASK_IOUT
      13. 7.6.13 (1Bh) SMBALERT_MASK_INPUT
      14. 7.6.14 (1Bh) SMBALERT_MASK_TEMPERATURE
      15. 7.6.15 (1Bh) SMBALERT_MASK_CML
      16. 7.6.16 (1Bh) SMBALERT_MASK_OTHER
      17. 7.6.17 (1Bh) SMBALERT_MASK_MFR
      18. 7.6.18 (20h) VOUT_MODE
      19. 7.6.19 (21h) VOUT_COMMAND
      20. 7.6.20 (22h) VOUT_TRIM
      21. 7.6.21 (24h) VOUT_MAX
      22. 7.6.22 (25h) VOUT_MARGIN_HIGH
      23. 7.6.23 (26h) VOUT_MARGIN_LOW
      24. 7.6.24 (27h) VOUT_TRANSITION_RATE
      25. 7.6.25 (29h) VOUT_SCALE_LOOP
      26. 7.6.26 (2Bh) VOUT_MIN
      27. 7.6.27 (33h) FREQUENCY_SWITCH
      28. 7.6.28 (35h) VIN_ON
      29. 7.6.29 (36h) VIN_OFF
      30. 7.6.30 (37h) INTERLEAVE
      31. 7.6.31 (38h) IOUT_CAL_GAIN
      32. 7.6.32 (39h) IOUT_CAL_OFFSET
      33. 7.6.33 (40h) VOUT_OV_FAULT_LIMIT
      34. 7.6.34 (41h) VOUT_OV_FAULT_RESPONSE
      35. 7.6.35 (42h) VOUT_OV_WARN_LIMIT
      36. 7.6.36 (43h) VOUT_UV_WARN_LIMIT
      37. 7.6.37 (44h) VOUT_UV_FAULT_LIMIT
      38. 7.6.38 (45h) VOUT_UV_FAULT_RESPONSE
      39. 7.6.39 (46h) IOUT_OC_FAULT_LIMIT
      40. 7.6.40 (47h) IOUT_OC_FAULT_RESPONSE
      41. 7.6.41 (4Ah) IOUT_OC_WARN_LIMIT
      42. 7.6.42 (4Fh) OT_FAULT_LIMIT
      43. 7.6.43 (50h) OT_FAULT_RESPONSE
      44. 7.6.44 (51h) OT_WARN_LIMIT
      45. 7.6.45 (55h) VIN_OV_FAULT_LIMIT
      46. 7.6.46 (56h) VIN_OV_FAULT_RESPONSE
      47. 7.6.47 (58h) VIN_UV_WARN_LIMIT
      48. 7.6.48 (60h) TON_DELAY
      49. 7.6.49 (61h) TON_RISE
      50. 7.6.50 (62h) TON_MAX_FAULT_LIMIT
      51. 7.6.51 (63h) TON_MAX_FAULT_RESPONSE
      52. 7.6.52 (64h) TOFF_DELAY
      53. 7.6.53 (65h) TOFF_FALL
      54. 7.6.54 (78h) STATUS_BYTE
      55. 7.6.55 (79h) STATUS_WORD
      56. 7.6.56 (7Ah) STATUS_VOUT
      57. 7.6.57 (7Bh) STATUS_IOUT
      58. 7.6.58 (7Ch) STATUS_INPUT
      59. 7.6.59 (7Dh) STATUS_TEMPERATURE
      60. 7.6.60 (7Eh) STATUS_CML
      61. 7.6.61 (7Fh) STATUS_OTHER
      62. 7.6.62 (80h) STATUS_MFR_SPECIFIC
      63. 7.6.63 (88h) READ_VIN
      64. 7.6.64 (8Bh) READ_VOUT
      65. 7.6.65 (8Ch) READ_IOUT
      66. 7.6.66 (8Dh) READ_TEMPERATURE_1
      67. 7.6.67 (98h) PMBUS_REVISION
      68. 7.6.68 (99h) MFR_ID
      69. 7.6.69 (9Ah) MFR_MODEL
      70. 7.6.70 (9Bh) MFR_REVISION
      71. 7.6.71 (9Eh) MFR_SERIAL
      72. 7.6.72 (ADh) IC_DEVICE_ID
      73. 7.6.73 (AEh) IC_DEVICE_REV
      74. 7.6.74 (B1h) USER_DATA_01 (COMPENSATION_CONFIG)
      75. 7.6.75 (B5h) USER_DATA_05 (POWER_STAGE_CONFIG)
      76. 7.6.76 (D0h) MFR_SPECIFIC_00 (TELEMETRY_CONFIG)
      77. 7.6.77 (DAh) MFR_SPECIFIC_10 (READ_ALL)
      78. 7.6.78 (DBh) MFR_SPECIFIC_11 (STATUS_ALL)
      79. 7.6.79 (DCh) MFR_SPECIFIC_12 (STATUS_PHASE)
      80. 7.6.80 (E4h) MFR_SPECIFIC_20 (SYNC_CONFIG)
      81. 7.6.81 (ECh) MFR_SPECIFIC_28 (STACK_CONFIG)
      82. 7.6.82 (EDh) MFR_SPECIFIC_29 (MISC_OPTIONS)
      83. 7.6.83 (EEh) MFR_SPECIFIC_30 (PIN_DETECT_OVERRIDE)
      84. 7.6.84 (EFh) MFR_SPECIFIC_31 (SLAVE_ADDRESS)
      85. 7.6.85 (F0h) MFR_SPECIFIC_32 (NVM_CHECKSUM)
      86. 7.6.86 (F1h) MFR_SPECIFIC_33 (SIMULATE_FAULT)
      87. 7.6.87 (FCh) MFR_SPECIFIC_44 (FUSION_ID0)
      88. 7.6.88 (FDh) MFR_SPECIFIC_45 (FUSION_ID1)
  8. 8 应用和实现
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计要求
      2. 8.2.2 详细设计过程
        1. 8.2.2.1  使用 WEBENCH® 工具创建定制设计方案
        2. 8.2.2.2  开关频率
        3. 8.2.2.3  电感器选择
        4. 8.2.2.4  输出电容器选择
          1. 8.2.2.4.1 负载瞬态期间的输出电压偏差
          2. 8.2.2.4.2 输出电压纹波
        5. 8.2.2.5  输入电容器选型
        6. 8.2.2.6  AVIN、BP1V5、VDD5 旁路电容器
        7. 8.2.2.7  自举电容器选型
        8. 8.2.2.8  R-C 缓冲器
        9. 8.2.2.9  输出电压设置（VSEL 引脚）
        10. 8.2.2.10 补偿选择（MSEL1 引脚）
        11. 8.2.2.11 软启动、过流保护和堆叠配置（MSEL2 引脚）
        12. 8.2.2.12 使能和 UVLO
        13. 8.2.2.13 ADRSEL
        14. 8.2.2.14 引脚配置 (Strap) 电阻器选型
        15. 8.2.2.15 BCX_CLK 和 BCX_DAT
      3. 8.2.3 应用曲线
    3. 8.3 两相应用
      1. 8.3.1  设计要求
      2. 8.3.2  开关频率
      3. 8.3.3  电感器选择
      4. 8.3.4  输出电容器选择
      5. 8.3.5  输入电容器选型
      6. 8.3.6  AVIN、BP1V5、VDD5 旁路电容器
      7. 8.3.7  自举电容器选型
      8. 8.3.8  R-C 缓冲器
      9. 8.3.9  输出电压设置（VSEL 引脚）
      10. 8.3.10 补偿选择（MSEL1 引脚）
      11. 8.3.11 从器件的 GOSNS/SLAVE 引脚
      12. 8.3.12 软启动、过流保护和堆叠配置（MSEL2 引脚）
      13. 8.3.13 启用，UVLO
      14. 8.3.14 VSHARE 引脚
        1. 8.3.14.1 ADRSEL 引脚
      15. 8.3.15 SYNC 引脚
      16. 8.3.16 从器件的 VOSNS 引脚
      17. 8.3.17 从器件的未使用引脚
      18. 8.3.18 两相应用曲线
    4. 8.4 四相应用
  9. 9 电源相关建议
  10. 10布局
    1. 10.1 布局指南
    2. 10.2 布局示例
    3. 10.3 安装和热分布建议
  11. 11器件和文档支持
    1. 11.1 器件支持
      1. 11.1.1 第三方产品免责声明
      2. 11.1.2 开发支持
        1. 11.1.2.1 德州仪器 (TI) Fusion Digital Power Designer
        2. 11.1.2.2 使用 WEBENCH® 工具创建定制设计方案
    2. 11.2 接收文档更新通知
    3. 11.3 支持资源
    4. 11.4 商标
    5. 11.5 静电放电警告
    6. 11.6 术语表
  12. 12机械、封装和可订购信息

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

8.2.2.10 补偿选择（MSEL1 引脚）

MSEL1 上连接 AGND 的电阻器选择 Topic Link Label7.6.74 值来对以下电压环路和电流环路增益进行编程。对于 EEPROM 代码以外的选项（MSEL1 短接至 AGND 或 MSEL1 至 AGND 电阻器代码 0），电流和电压环路零点和极点频率与编程的开关频率成比例。

根据Topic Link Label7.3.1.2，使用Equation26 计算中波段电流环路增益。

Equation26. GUID-3412FF83-6900-4E46-834E-10C563305BA2-low.gif

在表 7-9 中找到与 3.8 最接近的较小值，即 3。.

要计算目标电压环路增益，首先使用Equation27 至Equation29 计算输出阻抗。使用Equation30 计算目标电压环路增益。

Equation27. GUID-5698C4B2-DC9D-48AA-A5CC-1476A12F8212-low.gif。
Equation28. GUID-199A171D-ABE1-48FC-B8B4-F423D9701A50-low.gif
Equation29. GUID-683B40E3-C9E5-49B8-8C36-83BCBE38A2A6-low.gif
Equation30. GUID-59BE80F2-5CDC-4DAC-A35E-36ADF0CD3F88-low.gif

在表 7-9 中的电压环路增益项下找到与 2.2 最接近的较小值，即 2。此设置可实现稳定的设计，但通过工作台评估，电压环路增益降低至 1，从而提高增益和相位裕度。计算出的电流和电压环路增益对应于补偿设置 7。要使用此补偿设置，需要电阻器至 AGND 代码 7。有了这个补偿代码，应使用偶数电阻分压器代码来设置开关频率。分压器代码 2 将 fsw 设置为 325kHz。电阻器至 AGND 代码 9 和电阻分压器代码 2 应使用 RTOP = 44.2kΩ 和 RBOT = 17.8kΩ 的 MSEL1 电阻分压器进行选择。

给出的过程旨在实现稳定的设计。通常可以通过在工作台上测试设计来进一步优化补偿。增大电压环路增益将增大环路带宽以改善瞬态响应，但重要的是验证仍然有足够的增益和相位裕度。电压环路带宽的最大可能值受这些稳定性裕度的限制。降低电流环路增益有助于更大限度地减少脉宽抖动，但这通常会以降低相位裕度为代价。最后，也可以通过 PMBus 调整极点和零点位置。例如，在使用高 ESR 输出电容器时，在电压环路中使用 CPV 电容器来添加一个与 ESR 零点频率相同的极点是有益的。

当使用较大的电感时，可通过引脚 Strap 配置选择的电流环路增益会远低于计算出的目标值。如果发生这种情况，电压环路增益也必须缩减大约相同的量，以保持足够的相位裕度。对于更高的电压环路带宽，可以降低电感以降低所需的电流环路增益，也可以通过 PMBus 命令 USER_DATA_01 (COMPENSATION_CONFIG) 对更高的电流环路增益进行编程。