ZHCAA82B April 2017 – April 2021 CSD95490Q5MC , TPS40140 , TPS40322 , TPS40422 , TPS40425 , TPS40428 , TPS51631 , TPS53622 , TPS53631 , TPS53632 , TPS53641 , TPS53647 , TPS53659 , TPS53661 , TPS53667 , TPS53679 , TPS53681
表 5-6 將當前的六相設計與使用具有相同功率級和電感器的一相、二相或四相的替代方案進行了比較。在查看結果時發(fā)現(xiàn),相位較少對這種設計而言是不可行的。通過選擇額定電流更高的元件,可以在一定程度上降低功率損耗,但考慮到元件成本、功率損耗強度以及對風扇和散熱器的改造,與六相解決方案相比,這些變化帶來的任何好處都可能是等效的。
隨著相位計數(shù)的增加,達到過沖要求的輸出電容下降了數(shù)千微法拉。輸入陶瓷電容器計數(shù)也更易于使用較高的相位計數(shù)進行管理。
Equation11作為一項學術練習,在從 設置 DCLL=0 后,通過重新計算 COvershoot 的值來顯示直流負載線的優(yōu)勢。在 150A 瞬態(tài)期間,如果沒有負載線,VOUT 在任何方向上的擺動都不能超過45mV,5%。ASIC 在其內(nèi)核電壓軌上處理 0.5mΩ 負載線的能力允許 VOUT 在相同瞬態(tài)下額外擺動 75 毫伏,總計 120 毫伏,從而大幅降低輸出電容。
| 階段 | 1 | 2 | 4 | 6 | |
|---|---|---|---|---|---|
| IIN (Arms) | 63.2 | 42.8 | 27.5 | 19.9 | RMS 輸入電流 |
| IMAX,PH (A) | 240.0 | 120.0 | 60.0 | 40.0 | 每相位最大電流 |
| ITDC,PH (A) | 200 | 100 | 50 | 40 | 每相熱設計電流 |
| PFET,TDC (W) | - | - | 6.81 | 3.36 | TDC 下的 FET 損耗 |
| PIND,TDC (W) | - | 7.04 | 2.07 | 1.15 | TDC 下的電感器損耗 |
| CIN,MLCC (μF) | 134.1 | 57.0 | 33.5 | 22.3 | 每相陶瓷輸入電容 |
| COvershoot (μF) | 15?625 | 7812 | 3906 | 2604 | 達到過沖的輸出電容 |
| COvershoot (μF) | 41?666 | 20?833 | 10?416 | 6944 | 達到過沖的輸出電容,無負載線路 |
表 5-7 簡單總結了為本案例研究選擇的主要設計決策和元件。當在實驗室中對 PCB 進行布局和測試時,這些元件用于此多相系列的第 2 部分。
| VIN | 12V |
| VOUT | 0.9V |
| IMAX | 240A |
| TDC | 200A |
| 相位數(shù) | 6 |
| 電感器 | 150nH,0.53mΩ,55A ITEMP |
| FET | CSD95490 |
| TDC 功率損耗 | FET - 20.1W |
| 電感器 - 6.87W | |
| TDC 效率估值 | 86.9% |
| CIN | 2 × 330μF,10mΩ,16V,聚鋁 |
| 12 × 22μF,1210,X5R,16V | |
| COUT | 3 × 470μF,6mΩ,6.3V |
| 20 × 47μF,0805,X5R,2.5V | |
| 25 × 22μF,0805,X5R,6.3V | |
| 控制器 | TPS53679 |