簡介

TPS546E25 和 TPS546C25 同步降壓轉(zhuǎn)換器能夠鏈接多個(gè)器件來共享公共的輸出。以這種方式堆疊時(shí)，這些器件可以共享電流、同步開關(guān)頻率和相移，以降低輸入和輸出紋波噪聲，同時(shí)提供更高水平的輸出電流。

通過連接要堆疊在一起的器件的 TRIGGER 和 ISHARE 引腳，實(shí)現(xiàn)堆疊。此外，所有器件的 GOSNS 和 VOSNS 引腳都需要連接到負(fù)載上的同一個(gè)點(diǎn)。

對 MSEL1 和 MSEL2 引腳進(jìn)行編程

其中一個(gè)器件需要通過一個(gè)電阻器將 MSEL1 引腳連接到 AGND，以便選擇按器件的所需電流限制、反饋選擇（內(nèi)部與外部）、故障響應(yīng)和軟啟動(dòng)時(shí)間。該器件是主器件——每個(gè)棧只能有 1 個(gè)主器件。每個(gè)附加器件都需要使 MSEL1 引腳懸空（>412k? 至 AGND）以選擇輔助器件。

主器件使用 MSEL2為 V_RAMP 和增益選擇開關(guān)頻率和補(bǔ)償選項(xiàng)。與單相運(yùn)行一樣，開關(guān)頻率是每相的，因此在 800kHz 下運(yùn)行的三相?？梢杂?3 × 800kHz = 2.4MHz 的輸入紋波和輸出紋波頻率。

輔助器件使用 MSEL2 引腳來選擇開關(guān)頻率和相電流限制。由于每個(gè)器件都在運(yùn)行恒定導(dǎo)通時(shí)間的發(fā)生器，因此棧中的所有器件選擇相同的開關(guān)頻率很重要。選擇不同的開關(guān)頻率會妨礙電流共享工作，并導(dǎo)致較大的相電流不平衡。

對 VSEL/FB 引腳進(jìn)行編程

主器件使用 VSEL/FB 引腳來設(shè)置穩(wěn)壓輸出電壓。使用內(nèi)部反饋分壓器時(shí)，從 VSEL/FB 到 AGND 的單個(gè)電阻器設(shè)置內(nèi)部分壓器分壓比 (VOUT_SCALE_LOOP) 和參考電壓 (VBOOT)，以便設(shè)置上電輸出電壓。使用外部反饋分壓器時(shí)，從 VOSNS 到 VSEL/FB 放置一個(gè)頂部電阻器，從 VSEL/FB 到 AGND 放置一個(gè)底部電阻器。這結(jié)合參考電壓將輸出電壓設(shè)置為：

輔助器件使用 VSEL/FB 編程引腳在 VOSNS 上設(shè)置導(dǎo)通時(shí)間發(fā)生器的內(nèi)部反饋分壓器。使用內(nèi)部分壓器時(shí)，輔助器件需要使用與主器件相同的 VSEL 電阻器。使用外部分壓器時(shí)，輔助器件需要使用 VSEL 電阻器，它選擇最接近反饋分壓器可選擇值的可用 V_OUT。

對 PBM_ADDR/VORST# 引腳進(jìn)行編程

主器件和輔助器件都使用 PMB_ADDR/VORST# 引腳對器件堆疊配置和 PMBus? 地址進(jìn)行編程。為確保多相棧正常運(yùn)行，僅使用建議的 PMB_ADDR/VORST# 電阻器對。所有器件均使用相同的公共地址進(jìn)行編程，主器件編程為觸發(fā)正確數(shù)量的輔助器件，每個(gè)輔助器件具有不同的唯一 PMBus 地址，該地址還分配了觸發(fā)順序。

采用 D-CAP4 控制架構(gòu)的堆疊

D-CAP4 控制環(huán)路在多相運(yùn)行，與在單相運(yùn)行非常相似。每個(gè)堆疊轉(zhuǎn)換器都運(yùn)行導(dǎo)通時(shí)間發(fā)生器，該發(fā)生器根據(jù)編程的開關(guān)頻率、檢測到的輸入電壓和檢測到的輸出電壓來產(chǎn)生導(dǎo)通時(shí)間。主器件可以為棧中的所有器件運(yùn)行環(huán)路，向輔助器件發(fā)送觸發(fā)脈沖，以啟動(dòng)器件導(dǎo)通時(shí)間發(fā)生器。

為了進(jìn)行調(diào)節(jié)，主器件在整個(gè)環(huán)路中運(yùn)行單個(gè)固定振幅紋波仿真斜坡 (V_RAMP)。這在每相開關(guān)頻率下產(chǎn)生 N × V_RAMP 的有效斜坡電壓。

由于斜坡電壓的此 N_x 調(diào)整，多相棧的瞬態(tài)性能可以類似于具有相同補(bǔ)償?shù)膯蜗噙\(yùn)行。這簡化了設(shè)計(jì)公式，并使設(shè)計(jì)人員能夠更輕松地調(diào)整相位數(shù)，以適應(yīng)負(fù)載電流和熱環(huán)境要求，無需重新設(shè)計(jì)補(bǔ)償選項(xiàng)。

電感器選型

棧內(nèi)的所有相位必須具有相同的電感器值。ISHARE 環(huán)路可以補(bǔ)償正常器件間電感的變化，但不用于補(bǔ)償不同的標(biāo)稱電感器值。

電感器連接

由于主器件監(jiān)控單點(diǎn)輸出電壓并使用輸出電壓紋波和內(nèi)部紋波進(jìn)行相位觸發(fā)，因此電感器的輸出需要在輸出電容器之前合并到單個(gè)連接中。在合并到共享輸出之前，電感器輸出與單獨(dú)的每相電容器保持分離的布局顯示了不平衡的相位時(shí)序，這增加了輸出紋波。

PVIN 連接

D-CAP4 可堆疊架構(gòu)旨在采用公共 PVIN 電壓運(yùn)行。建議棧中運(yùn)行的所有器件共享一個(gè)公共輸入電壓。

控制線路

棧中的所有器件需要共享一個(gè)公共 CNTRL 線路。如果棧中的任何器件未啟用，則不會啟用該棧。

VOSNS 和 GOSNS 引腳

如前所述，棧內(nèi)的所有器件都需要將 VOSNS 和 GOSNS 引腳連接到同一個(gè)點(diǎn)。VOSNS 引腳用于檢測每相導(dǎo)通時(shí)間發(fā)生器的輸出電壓，而 GOSNS 引腳為 ISHARE 提供虛擬接地。未將 VOSNS 和 GOSNS 連接到同一點(diǎn)會對電流共享產(chǎn)生負(fù)面影響。

與棧中的器件通信

棧中的每個(gè)器件都有一個(gè)公共地址和一個(gè)唯一地址。可以使用器件唯一地址與堆疊的器件進(jìn)行正常通信，也可以使用 P2_PLUS_READ 和 P2_PLUS_WRITE 命令通過通用地址與器件進(jìn)行通信。使用 P2_PLUS 命令時(shí)，需要將 PAGE 值設(shè)置為 FFh（所有頁）或 00h（第 0 頁），不支持其他頁。對于主器件，PHASE 值可以是 FFh（所有相位）或 00h，對于第一、第二或第三輔助器件，PHASE 值可以是 01h – 03h。當(dāng)從 PHASE = FFh 讀取時(shí)，主器件對所有相位做出響應(yīng)，根據(jù)相位數(shù)調(diào)整電流響應(yīng)。