TPS549B22 具有差分远程感应和 PMBus 的 1.5V 至 18V、25A 同步 SWIFT? 降压转换器数据手册

TPS549B22 器件是一款紧凑型单降压转换器，具有自适应导通时间 D-CAP3 控制模式。该器件专为高精度、高效率、快速瞬态响应、易用性、低外部元件数量和节省空间的电源系统而设计。

该器件具有全差分感应和 TI 集成 FET，具有高侧导通电阻 4.1mΩ 和 1.9mΩ 低侧导通电阻。该器件还具有一个精确的 0.5%、0.9V 基准，环境温度范围为 –40°C 至 +125°C。 具有竞争力的功能包括：极少的外部元件数量、精确的负载调节和线路调节、自动跳过或 FCCM 模式作以及内部软启动控制。

TPS549B22 器件采用 7mm × 5mm、40 引脚、LQFN-CLIP （RVF） 封装（RoHs 豁免）。
*附件：tps549b22.pdf

特性

• 输入电压 （PVIN）：1.5V 至 18V
• 输入偏置电压 （VDD） 范围：4.5V 至 22V
• 输出电压范围：0.6V 至 5.5V
• 集成 4.1mΩ 和 1.9mΩ 功率 MOSFET，具有 25A 连续输出电流
• 电压基准 0.6V 至 1.2V，步长为 50mV，使用 VSEL 引脚
• ±0.5%、0.9VREF 容差范围：–40°C 至 +125°C 结温
• 真差分远程感应放大器
• D-CAP3? 控制模式
• 具有 8 个 PMBus 频率的自适应导通时间控制：315kHz、425kHz、550kHz、650kHz、825kHz、900kHz、1.025MHz、1.125MHz
• 温度补偿和可编程电流限制，带 RILIM 和 OC 箝位
• 可选择打嗝或闭锁 OVP 或 UVP
• VDD UVLO 外部调整 通过 Precision EN 实现
• Prebias 启动支持
• Eco 模式和 FCCM 可选
• 全套故障保护和 PGOOD
• 标准 VOUT_COMMAND 和 VOUT_MARGIN （HIGH 和 LOW）
• 引脚搭接和动态编程
• 故障报告和警告
• 所选命令的 NVM 备份
• 带 PEC 和 SMB_ALRT 的 1MHz PMBus#

参数

方框图

1. 概述

TPS549B22是一款高性能、高集成度的同步降压DC-DC转换器，专为高准确度、高效率、快速瞬态响应以及易于使用的电源系统而设计。该转换器适用于企业存储、SSD、NAS、无线和有线通信基础设施、工业PC、自动化、ATE、PLC、视频监控、企业服务器、交换机、路由器以及ASIC、SoC、FPGA、DSP核心和I/O轨道等应用。

2. 主要特性

• ?宽输入电压范围?：输入电压（PVIN）范围为1.5V至18V，偏置电压（VDD）范围为4.5V至22V。
• ?高输出电流?：提供高达25A的连续输出电流。
• ?精确电压参考?：提供0.6V至1.2V的电压参考，步长为50mV，参考电压容差为±0.5%。
• ?高级控制模式?：采用D-CAP3?控制模式，支持自适应导通时间控制，具有8个可编程PMBus?频率。
• ?全面保护功能?：包括过流保护、过压保护（OVP）、欠压保护（UVP）、短路保护、过温保护等。
• ?远程电压感测?：支持全差分远程电压感测，提高电压调节精度。
• ?可编程性?：通过PMBus接口进行编程和控制，支持多种工作模式和故障报告。

3. 功能描述

3.1 软启动功能

TPS549B22提供多种可选的软启动时间，通过MODE引脚配置实现，以确保在启动过程中限制涌入电流。

3.2 输入欠压锁定（UVLO）

具有VDD输入欠压锁定保护功能，确保在输入电压不稳定时能够可靠工作。

3.3 电源良好指示（PGOOD）

PGOOD引脚在输出电压稳定后变为高电平，指示电源工作正常。当输出电压超出正常范围时，PGOOD引脚拉低。

3.4 过流保护

通过ILIM引脚设置过流保护点，支持温度和电流补偿，以防止电感饱和和损坏FET。

3.5 D-CAP3?控制模式

采用内部斜坡补偿网络，无需外部补偿，支持使用低ESR输出电容器，简化设计并提高稳定性。

3.6 PMBus接口

支持标准的PMBus接口，可通过PMB_CLK、PMB_DATA和SMB_ALRT#引脚进行数字通信，实现远程监控和控制。

4. 应用电路设计

应用电路设计包括选择合适的输入电容、输出电感、输出电容以及补偿网络。设计过程中需要考虑负载瞬态响应、稳定性、效率和输出纹波电压等因素。TI提供了WEBENCH? Power Designer工具，可帮助用户快速生成定制设计。

5. 布局指南

• 所有GND引脚（包括AGND、DRGND和PGND）应直接连接到设备下方的热焊盘，以确保良好的热传导和接地。
• 输入和输出电容应尽可能靠近相应的PVIN和SW引脚，以减小寄生电感和电阻。
• SW引脚应尽可能短且宽，以减小辐射发射和寄生电感。
• 敏感模拟信号线应远离高电压开关轨迹，以减少噪声耦合。

6. 封装与订购信息

TPS549B22提供7mm x 5mm的LQFN-CLIP封装，具有不同的订购状态和RoHS状态。

7. 文档与支持

TI提供了详细的数据手册、应用笔记、设计工具以及社区资源，帮助用户进行设计和故障排除。用户可以通过TI的E2E?在线社区获取技术支持和与其他工程师交流经验。