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  • TPS546D24S 两相 SWIFT 降压转换器评估模块用户指南

    • ZHCUAX5 march   2023 TPS546D24S

       

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  • TPS546D24S 两相 SWIFT 降压转换器评估模块用户指南
  1.   堆叠 TPS546D24S 两相评估模块
  2.   商标
  3. 1 说明
    1. 1.1 准备工作
    2. 1.2 典型应用
    3. 1.3 特性
  4. 2 电气性能规格
  5. 3 原理图
  6. 4 测试设置
    1. 4.1 测试和配置软件
      1. 4.1.1 说明
      2. 4.1.2 特性
    2. 4.2 测试设备
      1. 4.2.1 电压源
      2. 4.2.2 万用表
      3. 4.2.3 输出负载:
      4. 4.2.4 示波器
      5. 4.2.5 风扇:
      6. 4.2.6 USB 转 GPIO 接口适配器:
      7. 4.2.7 推荐的线规
    3. 4.3 尖端和接地筒测量
    4. 4.4 测试点、跳线和连接器列表
    5. 4.5 评估单相运行
    6. 4.6 评估分离轨输入
    7. 4.7 配置 EVM 以使 VDD5 过驱
  7. 5 采用 Fusion GUI 配置 EVM
    1. 5.1 配置步骤
  8. 6 测试步骤
    1. 6.1 线路和负载调节以及效率测量步骤
    2. 6.2 效率测量测试点
    3. 6.3 控制环路增益和相位测量步骤
  9. 7 性能数据和典型特性曲线
    1. 7.1  效率
    2. 7.2  负载和线路调节(在 TP22 和 TP25 之间进行测量)
    3. 7.3  瞬态响应
    4. 7.4  控制环路波特图
    5. 7.5  输出纹波
    6. 7.6  功率 MOSFET 漏源电压
    7. 7.7  控制开启
    8. 7.8  控制关闭
    9. 7.9  具有预偏置输出的控制开启
    10. 7.10 两相之间的电流共享
    11. 7.11 热像图
  10. 8 EVM 装配图和 PCB 布局
  11. 9 物料清单
  12. 10使用 Fusion GUI
    1. 10.1  打开 Fusion GUI
    2. 10.2  常规设置
    3. 10.3  更改 ON_OFF_CONFIG
    4. 10.4  启用转换时,某些命令的弹出窗口
    5. 10.5  SMBALERT# 屏蔽
    6. 10.6  器件信息
    7. 10.7  相位命令
    8. 10.8  全部配置
    9. 10.9  引脚配置 (strap) 功能
    10. 10.10 监视器
    11. 10.11 状态
  13. 重要声明
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EVM USER'S GUIDE

TPS546D24S 两相 SWIFT 降压转换器评估模块用户指南

本资源的原文使用英文撰写。 为方便起见,TI 提供了译文;由于翻译过程中可能使用了自动化工具,TI 不保证译文的准确性。 为确认准确性,请务必访问 ti.com 参考最新的英文版本(控制文档)。

1 堆叠 TPS546D24S 两相评估模块

TPS546D24SEVM-2PH 评估模块 (EVM) 是一款带有两个 TPS546D24S 器件的两相降压转换器。TPS546D24S 器件是一款具有 PMBus® 接口的可堆叠同步降压器件,可由额定电压为 2.95V 至 16V 的电源供电。该器件可通过 PMBus 接口进行编程和监控。

在出厂默认设置中,可以将两个 TPS546D24S 器件配置为两相降压转换器。输出电流均匀地分配在两个器件中;正负输出端子连接在一起。

商标

SWIFTis a TM ofTI corporate name.

PMBus®is a reg TM ofSystem Management Interface Forum.

Other TMs

1 说明

TPS546D24SEVM-2PH 是一款使用两个堆叠 TPS546D24S 器件的两相降压设计。TPS546D24SEVM-2PH 针对 12V 标称电压总线而设计,并在高达 80A 负载电流下产生 0.8V 的稳压输出。TPS546D24SEVM-2PH 旨在演示 TPS546D24S 在两相低输出电压应用中的堆叠运行情况,同时提供许多测试点来评估器件的性能。通过更改组装的元件,可以将 TPS546D24SEVM-2PH 改装为单相降压转换器。更多有关单相配置的信息,请参阅尖端和接地筒测量。

1.1 准备工作

为确保使用 TPS546D24SEVM-2PH 或在其附近工作的所有人的安全,请注意以下警告和注意事项。请遵循所有安全防护措施。

GUID-6DD632C2-7F3E-4250-9FE1-19BD7FE1B4EA-low.png警告TPS546D24SEVM-2PH 电路模块在运行期间可能会因散热而变烫。切勿接触电路板。请遵守适用于相关实验室的所有安全规程。
GUID-E10649EF-4D3A-4FDA-BE19-3A86F99BE21C-low.gif注意请勿在无人照看的情况下使该 EVM 通电。
警告:

电路模块的板底上有信号迹线、元件和元件引线。 这可能会导致电压、高温表面或尖锐的边缘暴露在外面。操作过程中请勿触摸电路板的底部。

警告:

电路模块可能会因过热而损坏。为避免损坏,请在评估期间监测温度并根据需要使系统环境冷却。

警告:

某些电源会因施加外部电压而损坏。如果使用 1 个以上的电源,请检查您的设备要求并根据需要使用阻断二极管或其他隔离技术,以防止设备损坏。

警告:

EVM 上的通信接口未进行隔离。请确保计算机和 EVM 之间不存在接地电位。此外,请注意计算机以 EVM 的电池电位为基准。

1.2 典型应用

TPS546D24S 器件适用于以下应用:

  • 高密度的电源解决方案
  • 无线基础设施
  • 交换器
  • 路由器网络
  • 服务器
  • 存储器
  • 智能电源系统

1.3 特性

此 EVM 具有以下特性:

  • 0.8V 稳压输出,高达 80ADC 稳态输出电流
  • 使用 PMBus 接口可调节和修整输出电压。
    • 通过 PMBus 接口进行可编程 UVLO、软启动和启用
    • 可编程过流警告和故障限制,可通过 PMBus 接口编程对故障的响应
    • 可编程过压和欠压警告与故障限制,可通过 PMBus 接口编程对故障的响应
    • 可编程的开通和关断延迟
  • 便捷的测试点,用于探测关键波形

2 电气性能规格

表 2-1 列出了室温(20°C 至 25°C)下的电气性能规格。除非另有说明,否则这些特性是在 VIN = 12V 输入电压条件下得出的。

表 2-1 TPS546D24SEVM-2PH 电气性能规格
参数测试条件最小值典型值最大值单位
输入特性
输入电压范围,IN51216V
满载输入电流IOUT = 80 A6.4A
满载输入电流VIN = 5V,IOUT = 80 A15.6A
空载输入电流IOUT = 0A,开关启用130mA
启用开关阈值默认由电阻分压器设置,JP2_P1 和 JP2_P2 引脚 3 和 4 短接5.26V
禁用开关阈值默认由电阻分压器设置,JP2_P1 和 JP2_P2 引脚 3 和 4 短接4.75V
输出特性
输出电压,VOUT0.8V
输出负载电流,IOUT080A
输出电压调节线路调节:VIN = 5 V 至 16 V0.1%
负载调节:IOUT = 0 A 至 80 A0.1%
输出电压纹波IOUT = 80 A5mVpp
输出电压下冲IOUT = 20A 至 60A,阶跃 1A/µs70mV
输出电压过冲IOUT = 60A 至 20A,阶跃 100A/µs70mV
输出过流故障阈值U1_P1 的相电流限制设置由 MSEL2 编程52A
U1_P2 的相电流限制设置由 MSEL2 编程52A
系统特性
开关频率由 MSEL1 编程550kHz
满载效率,VOUT(1)IOUT = 80 A84.8%
工作外壳温度IOUT = 80 A,浸泡 10 分钟80°C
环路带宽IOUT = 40 A30.3kHz
相位裕度93.5°
PMBus 接口和引脚配置 (Strap) 功能
U1_P1 PMBus 地址由 NVM 和 ADRSEL 编程36十进制
U1_P1 电压基准VOUT_COMMAND 的默认设置由 VSEL 编程800mV
U1_P1 软启动时间 (TON_RISE)TON_RISE 的默认设置由 MSEL2 编程3ms
(1) 效率是使用表 6-2 中所列的测试点进行测量的,以更大限度减小板载铜布线引起的直流压降的影响。

3 原理图

图 3-1 至图 3-3 显示了 TPS546D24SEVM-2PH 原理图。

GUID-9DEA709B-31DD-4307-B356-01D6A081155A-low.svg图 3-1 TPS546D24SEVM-2PH 原理图第 1 页
GUID-96A7F18C-ABB7-4A8B-8997-480906726185-low.svg图 3-2 TPS546D24SEVM-2PH 原理图第 2 页(U1_P1 控制器)
GUID-C4E97C51-5399-4CD4-B3A6-E8B8BBDDB363-low.svg图 3-3 TPS546D24SEVM-2PH 原理图第 3 页(U1_P2 跟随器)

 

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