堆叠PowerStack封装电流获得更高功率POL

2016年12月12日 14:12    eechina
关键词: POL , MOSFET , PowerStack
德州仪器(TI)供稿

电压稳压器,特别是集成MOSFET的直流/直流转换器,已从由输入电压、输出电压和电流限定的简易、低功耗电压调节器,发展到现在能够提供更高功率、监控操作环境且能相应地适应所处环境。

以前,需要高于10-15A电流的应用通常依赖于具有外部MOSFET的控制器,以提供所需功率完成工作。转换器尽管可让设计的布局更简单,使用物料清单(BOM)中的组件更少,同时还能提供具有高可靠性的高密度解决方案,但可提供的功率相对有限。

诸如网络路由器、交换机、企业服务器和嵌入式工业系统等应用的耗电量越来越高,需要30A、40A、60A或更高电流以用于它们的负载点(POL)设计。当适应控制器和外部MOSFET时,这些应用极大地限制了主板空间。

MOSFET和封装技术的进步使得TI能够成功应对这些挑战。诸如TI 2.x NexFET功率MOSFET的新一代MOSFET,在给定的硅面积中具有更低电阻率(R DS(on)),以实现更高的电流容量。我们的PowerStack封装技术将集成电路(IC)和MOSFET相互堆叠(见图1),以提供能够供应每相35A-40A的转换器。为达到新高度,TI目前提供的转换器,比如TPS546C23 SWIFTTM转换器,可实现电流堆叠(见图2),提供高达70A的POL。

下载参考设计“采用具有PMBus 接口的堆叠 TPS546C23 DC/DC 转换器的12Vin、1.2Vout、60A大功率密度顶部电感器负载点(POL)”。



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图1:PowerStack封装实现高密度

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图2:堆叠两个DC / DC转换器实现更高负载电流

处理高密度功率环境需要优化系统功率和动态电源管理(APM)。例如,1VOUT30A POL中10%的电压上下波动范围会影响封装热量,达到0.5W!避免过多热量留在安全操作区域(SOA),且不影响系统的可靠性至关重要。为了实时正确管理电源(见图3),监测遥测参数(如电流,电压和温度)至关重要。TI 具有PMBus的新型TPS546C23转换器支持遥测技术。

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图3:Fusion GUI通过PMBus管理电源

电压稳压器从简易低功率供电,发展到如今具有集成MOSFET的DC/DC转换器,可以传输更高功率,并对环境进行监控和适应。现在,您可轻松地监控、管理并堆叠TI的TPS546C23 PowerStack转换器,提供高达70A的高密度、高性能POL。

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