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

7.5.2 引脚配置 (strap) 功能

TPS546D24A 提供四个 IC 引脚，允许通过连接到该引脚的电阻器选择关键 PMBus 命令上的初始 PMBus 编程值，而无需 PMBus 通信。无论特定 PMBus 命令是初始化为由检测到的电阻或存储的 NVM 存储器选择的值，都由 PIN_DETK_OVERRIDE PMBus 命令中的命令位决定。表 7-7 中提供了四个引脚及其为主器件或独立器件（连接到接地的 GOSNS）编程的命令。

每个引脚都可以通过以下四种方式之一进行编程：

  • 引脚短接至 AGND，电阻小于 20Ω
  • 引脚悬空或与 BP1V5 连接，电阻大于 1MΩ
  • 仅根据 R2G 代码（16 个电阻选项）通过电阻器将引脚旁路至 AGND
  • 根据 R2G 代码通过电阻器将引脚旁路至 AGND，并根据分压器代码将引脚旁路至 BP1V5（16 个电阻 x 16 个电阻分压器选项）

由于编程选项的灵活性，每个引脚多达 274 个配置，建议设计人员考虑使用可用的设计工具之一（例如 TPS546x24A 补偿和引脚搭接电阻计算），帮助正确选择编程电阻器。

表 7-7 TPS546D24A 引脚编程总结
引脚电阻器PMBus 寄存器
MSEL1电阻器至 AGNDCOMPENSATION_CONFIG
电阻分压器COMPENSATION_CONFIG、FREQUENCY_SWITCH
MSEL2电阻器至 AGNDIOUT_OC_WARN_LIMIT、IOUT_OC_FAULT_LIMIT、STACK_CONFIG
电阻分压器TON_RISE
VSEL两种VOUT_COMMAND、VOUT_SCALE_LOOP、VOUT_MAX、VOUT_MIN
ADRSEL电阻器至 AGNDSLAVE_ADDRESS
电阻分压器SLAVE_ADDRESS、SYNC_CONFIG、INTERLEAVE
注：

“无”电阻分压器值可在 BP1V5 没有电阻器的情况下实现，或使用 1MΩ 电阻器连接 BP1V5，以便提高可靠性和抗噪性。

将 GOSNS 连接到 BP1V5 的从器件仅使用 MSEL2 到 AGND 的电阻器对以下各项进行编程：

作为上电复位功能的一部分，从器件通过 BCX 接收来自主器件的所有其他引脚编程值。

注：

为 TPS546D24A 中的每个引脚提供 8 位分辨率的高精度引脚检测编程可能对通量、潮湿和碎屑造成的 PCB 污染敏感。因此，用户应考虑将引脚编程值提交给用户非易失性存储器，并禁止日后在产品流程中使用引脚捆绑值。将引脚编程的 PMBus 寄存器值提交到 NVM 并禁用日后使用引脚捆绑编程的编程序列为：

  • 选择 MSEL1、MSEL2、VSEL 和 ADRSEL 编程电阻器以对所需的 PMBus 寄存器值进行编程。
  • 将 AVIN 和 VDD5 上电至高于其 UVLO 以启动引脚检测并启用 PMBus 通信。
  • 通过引脚检测更新任何未编程为最终值的 PMBus 寄存器值。
  • 使用写入字协议将值 0000h 写入 Topic Link Label7.6.83。
  • 使用发送字节协议发送命令代码 15h 以初始化 Topic Link Label7.6.7 函数。
  • 至少为器件留出 100ms 的时间来完成 NVM 用户存储的刻录。在这 100ms 内，AVIN 或 VDD5 断电会影响 NVM 的完整性。如果未能完成 NVM 烧录操作，可能会导致 NVM 损坏以及后续上电复位时出现 POR 故障。