当前位置:首页 > 电源 > 电源电路
[导读]Broadcom 网络处理器,例如 StrataXGS Tomahawk 系列,可在以太网交换机中实现高密度和高性能(图 1 是以太网交换机的框图;交换机 ASIC 可以是 StrataXGS 处理器)。

Broadcom 网络处理器,例如 StrataXGS Tomahawk 系列,可在以太网交换机中实现高密度和高性能(图 1 是以太网交换机的框图;交换机 ASIC 可以是 StrataXGS 处理器)。

为以太网交换机中的大电流 Broadcom 网络处理器供电 

1:以太网交换机

这些处理器需要低电压下的高电流,因此其相关电源解决方案必须提供严格的负载调节、高功率密度、出色的热性能和快速的负载瞬态响应。多相降压稳压器为核心轨供电。多相降压 DC/DC 设计需要以异相交错方式运行多个降压级。

TPS53681 6 + 2的PMBus降压脉冲宽度调制(PWM)控制器的工作原理与CSD95490功率级来满足的StrataXGS要求。TPS53681 是一款多相降压控制器,具有两个通道、内置非易失性存储器 (NVM) 和 PMBus™接口,且可与 TINexFET ™功率级完全兼容。高级控制 特性 ,例如具有下冲减弱 (USR) 功能的 D-CAP+™架构,可提供快速瞬态响应、低输出电容和高效率。该器件还提供全新的相位交错策略和动态切相功能,可有效提升轻负载条件下的效率。该器件通过可调压摆率支持快速动态电压转换。此外,该器件还支持 PMBus 通信接口,可向系统报告遥测的电压、电流、功率、温度和故障状况。所有可编程参数均可通过 PMBus 接口进行配置,而且可作为新的默认值存储在 NVM 中,以尽可能减少外部组件数量。

· 转换输入电压范围:4.5V 至 17V

· 具有可选 5mV 或 10mV 分辨率的 8 位 DAC,两个通道的输出范围均为 0.25V 至 1.52V 或 0.5V 至 2.8125V。

· 相位配置

最高(6 相位 + 2 相位)或(5 相位 + 3 相位)

最低(1 相位 + 1 相位)

· 无驱动器配置,有助于实现高效的高频开关

· 可通过 PMBus 接口配置可编程压摆率,从而实现动态输出电压转换

· 通过闭环频率控制进行频率选择:300kHz 至 1MHz

· 可编程内部环路补偿

· 可通过非易失性存储器 (NVM) 进行配置,从而减少外部组件数量

· 单独的相电流校准和报告

· 可通过可编程电流阈值实现动态切相,从而优化轻负载和重负载下的效率

· 快速添相以减弱下冲 (USR)

·  TI NexFET™功率级完全兼容,可实现高密度解决方案

· 精确可调电压定位

· 已获专利 AutoBalance™相位均衡

· 可选 16 级每相位电流限制

· PMBus™用于电压、电流、功率、温度和故障条件遥测的系统接口

· 低静态电流


这种无驱动器 PWM 架构使用 TPS53681 控制器和功率级。功率级在一个封装中结合了高电流金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 栅极驱动器和高侧和低侧 MOSFET。TI 专有的PowerStack™封装可实现轻松的印刷电路板 (PCB) 布局、简化的散热和更好的整体热管理。

与具有集成 MOSFET 栅极驱动器和外部 MOSFET 的控制器相比,这种无驱动器 PWM + 功率级方法还可以实现更高的开关频率、更高的功率密度和更低的噪声。

使用双输出配置,您可以从单个芯片为核心轨和次级轨供电:核心轨为六相,次级轨为两相。此外,TPS53681 具有 PMBus 接口,可让您通过片上寄存器设置电源功能,从而减少外部组件数量。您可以完全自定义参数,例如输出电压/裕度、电流限制、软启动和电压阶跃之间的转换率,以及输入和输出电压、电流、功率和温度的监控。

由于其 DCAP+™ 控制模式,TPS53681 可实现快速负载瞬态响应,如图 2 所示。

为以太网交换机中的大电流 Broadcom 网络处理器供电 

2:TPS53681 负载瞬态响应,147A 至 294A 负载

TPS53681 提供闭锁过流保护(在检测到过流时关闭器件)以保护 StrataXGS 处理器。当输出电流遇到过流警告并设置了限制 PMBus 标志时,输出电流和电压将关闭,如图 3 所示。

为以太网交换机中的大电流 Broadcom 网络处理器供电 

3:输出电流过流响应 - 在 252A 时发出警告,在 315A 时锁定


TPS53681 和 CSD95490 六相降压设计可在 300A 负载电流下实现 >87% 的效率,如图 4 所示。

为以太网交换机中的大电流 Broadcom 网络处理器供电 

4:TPS53681 设计效率:12V 输入,<1V/300A 输出

TI 的Fusion Digital Power Designer™图形用户界面 (GUI) 可以通过 PMBus 监控电源温度以及输入电压、输入电流和输出电流,如图 5 所示。

为以太网交换机中的大电流 Broadcom 网络处理器供电 

5:PMBus 监控 TPS53681 的输入电压、输入电流、输出电流和温度

如果您使用 Broadcom 的 StrataXGS 处理器进行以太网交换机设计,TPS53681 6+2 控制器和 CSD95490 功率级可实现高性能、高功率密度设计,并具有完整的定制和系统监控功能。



本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

车载DCDC电源作为电动汽车的能量转换装置,其性能好坏关系着电动汽车是否能够安全稳定运行。由于电动汽车运行环境的特殊性,对车载电源的高频化、高效率和小型化要求更高,而利用模拟电路控制车载电源有太多的局限性,因此简单可靠、...

关键字: DCDC 电源 电动汽车

许多照明应用需要提供直流控制、高效率、脉宽调制 (PWM) 调光、电压保护和设计简单性的 LED 背光驱动器解决方案。驱动器拓扑主要分为三大类:线性稳压器、电荷泵和开关。DC/DC 转换器基于一系列保证高效率的拓扑结构,...

关键字: 智能照明设计 DCDC

这几天准备测试DCDC电源的时候,发现没有负载,想着要不买一个看看,淘宝搜了一下,看到网上好多都是给电池放电,测试放电曲线用的,价格呢也不是很便宜。想起以前在ADI的官方教程电源大师课中有设计好的负载demo板,立即便下...

关键字: DCDC MOSFET 驱动电路

理想情况下,我们在聊电路原理以及EMI等问题的时候,不会去考虑MOS管死区时间、开关速度,电感交直流阻抗,电容ESR/ESL,二极管的开关导通损耗以及Buck芯片的耗电,但这就是损耗的主要来源,此处由于开源电源的低频特性...

关键字: 电路 Buck电路 DCDC

上一节带大家了解了一下BUCK电路的反馈电阻和自举电容的问题,从原理上分析了下组成BUCK电路的各个元器件的作用。又有人问了,面试中经常被问到BUCK的功率电感怎么选型?电感的哪些参数是选型时需要注意的呢?如果同一个BU...

关键字: BUCK DCDC 自谐振频率

英飞凌推出 LITIX Power 双通道 DC/DC 控制器,无需额外的微控制器即可驱动 LED 前照灯。 Infineon Technologies AG通过双通道独立 DC/DC 控制器扩展了其LITIX Pow...

关键字: DCDC MOSFET

本文介绍了在车载OBC,高压转电压DCDC应用中宇宙辐射对高压功率半导体器件可靠性的影响,评估。

关键字: OBC DCDC 宇宙辐射 FIT

电流模式控制(CMC)是一种非常流行的直流-直流转换器回路架构,这是有充分理由的。简单的操作和动态可以实现,即使有两个循环,一个宽带电流循环潜伏在一个外部电压回路内,是必需的。峰值,山谷,平均,滞后,常数准时,常数关闭时...

关键字: 电流模式控制(CMC) DCDC

现代汽车中有许多电源。越来越多的电子电路需要自己的电源,这给设计人员带来了功耗和成本障碍。新的安全功能、更多的信息娱乐选项、额外的驾驶员辅助系统等需要额外的电子设备。这些新电路的成本增加了研发工作和汽车价格。这些新电路的...

关键字: 汽车电源 DCDC

BD7F205EFJ-C是一种无光耦合器的隔离反弹射转换器。不需要光耦或变压器辅助绕组的反馈电路,从而减少设定件。此外,采用原始适应的接通时间控制技术可以实现快速负载响应。此外,各种保护功能实现了高可靠性隔离电源应用的设...

关键字: 隔离式反变频器 DCDC
关闭