企業(yè)服務(wù)器和交換機(jī)、存儲連接網(wǎng)絡(luò)和基站越來越多地使用帶有 PMBus 的電源來輕松配置、控制和監(jiān)控關(guān)鍵電壓軌，例如大電流 ASIC、DSP、FPGA 和 DDR 內(nèi)存內(nèi)核，而無需軟件編程。

監(jiān)控輸出電壓、電流和溫度對于大功率數(shù)據(jù)中心的電路板表征和實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控非常有用。TI 的 20A TPS544B20和 30A TPS544C20等 DC/DC 轉(zhuǎn)換器提供了這種能力。

PS544B20和TPS544C20設(shè)備是PMBus兼容的非隔離DC-DC集成FET轉(zhuǎn)換器，能夠進(jìn)行高頻操作，并從5 mm x 7 mm封裝提供20-A或30-A電流輸出，以最小PCB面積實(shí)現(xiàn)高功率密度和快速瞬態(tài)性能。PMBus接口提供轉(zhuǎn)換器配置以及關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)控，包括輸出電壓、電流和可選外部溫度。集成NexFET功率級和優(yōu)化驅(qū)動器提供的高頻、低損耗開關(guān)，允許非常高密度的功率解決方案和減小的電感和濾波電容尺寸。根據(jù)系統(tǒng)要求，可以將對故障條件的響應(yīng)設(shè)置為重新啟動或關(guān)閉。

特性

■啟用PMBus的轉(zhuǎn)換器：20A，30A

■4.5V至18V輸入，0.6V至5.5V輸出

■5mmx 7mm薄型四方扁平無引線(LQFN)封裝，焊球間距為0.5mm

■單個散熱焊盤

■集成4.5mΩ和2.0mΩ堆疊NexFET?功率級

■600mV，0.5%基準(zhǔn)

■無損耗、低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)電流感測

應(yīng)用范圍

■測試和測量儀器

■以太網(wǎng)交換機(jī)、光交換機(jī)、路由器、基站

■服務(wù)器

■企業(yè)級存儲固態(tài)硬盤(SSD)

■高密度電源解決方案

這些器件能夠使用內(nèi)部 MOSFET 傳感器檢測平均輸出電流。 與電感 DCR 電流檢測相比，該傳感器通過主功率 MOSFET 承載按比例縮小的電流，以實(shí)現(xiàn)電流監(jiān)控和更好的過流閾值精度。此外，溫度變化和對電感器功率損耗的依賴性極小，從而使最終用戶能夠選擇較低的 DCR電感器進(jìn)一步提高效率，同時(shí)降低成本和尺寸。

在電路板上組裝電源時(shí)，可能會出現(xiàn)與布局相關(guān)的系統(tǒng)誤差，從而導(dǎo)致輸出電流檢測和測量精度出現(xiàn)額外變化。幸運(yùn)的是，TPS544B20和TPS544C20包含一個 PMBus 命令“IOUT_CAL_OFFSET” ，可用于提高裝配后的電流感應(yīng)和測量精度。

電流檢測誤差有兩個分量：增益和偏移。增益是一個乘法因子(即 IOUTx0.98 = 增益低 2%)。偏移量是一個附加因子(即READ_IOUT=IOUT+1A)。 顧名思義，IOUT_CAL_OFFSET 調(diào)整偏移量。實(shí)際上，該器件同時(shí)具有增益和偏移誤差。使用 IOUT_CAL_OFFSET 命令允許最終用戶將輸出電流讀數(shù)“居中”在某個點(diǎn)，從而減輕增益誤差的累積影響。校準(zhǔn)的最佳位置是設(shè)計(jì)工作范圍的中心。IOUT_CAL_OFFSET 命令用于補(bǔ)償 READ_IOUT 中的偏移誤差

結(jié)果以及 IOUT_OC_FAULT_LIMIT 和 IOUT_OC_WARN_LIMIT 閾值。默認(rèn)設(shè)置為 0A(安培)。該指令的分辨率為 62.5mA(毫安)，范圍為 +3937.5mA 至 -4000mA?？梢允褂肧TORE_USER_ALL 命令將該寄存器的內(nèi)容存儲到TPS544B20 或TPS544C20非易失性存儲器。

要使用 IOUT_CAL_OFFSET 命令“校準(zhǔn)”ICT 中的電流測量，請強(qiáng)制將已知負(fù)載電流施加到TPS544B20 或TPS544C20的輸出，并使用 IOUT_CAL_OFFSET 調(diào)整 READ_IOUT，直到它與已知負(fù)載值匹配。例如，最終用戶可能會通過電阻器或直流負(fù)載強(qiáng)制施加 20A 負(fù)載電流，通過 Fusion Digital Power GUI 讀取 READ_OUT 并獲得 22A。然后他們可以應(yīng)用 IOUT_CAL_OFFSET = -2A 將 READ_IOUT 設(shè)置為 20A 的實(shí)際 Iout。

使用此 PMBus 命令，用戶可以通過TPS544B20 或TPS544C20 PMBus 接口提高輸出電流測量精度，從而消除任何裝配后錯誤。