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使用PWR091EVM双输出DC / DC
随着模拟PMBus接口
用户指南
文献编号: SLVU638
2012年1月
目录
1
描述
.........................................................................................................................
7
2
3
4
5
6
7
8
9
10
.....................................................................................................
7
1.2
特点
..................................................................................................................
7
电气性能规格
...................................................................................
8
概要
..........................................................................................................................
9
测试设置
........................................................................................................................
10
4.1
测试和配置软件
....................................................................................
10
4.2
测试设备
........................................................................................................
10
4.3
推荐测试设置
...........................................................................................
11
4.4
USB接口适配器和电缆
...................................................................................
12
4.5
测试点列表
......................................................................................................
12
EVM配置使用的融合GUI
.............................................................................
14
5.1
配置步骤
..............................................................................................
14
测试程序
..................................................................................................................
15
6.1
线路/负载调整率和效率的测量程序
..................................................
15
6.2
控制回路增益和相位测量步骤
.........................................................
15
6.3
效率
................................................................................................................
16
6.4
设备关闭
..................................................................................................
16
性能数据和典型特性曲线
............................................................
16
7.1
效率
................................................................................................................
17
7.2
负载调整率
........................................................................................................
18
7.3
波德图
................................................................................................................
19
7.4
瞬态响应
...................................................................................................
20
7.5
输出纹波
...........................................................................................................
22
7.6
HDRV和开关节点电压
....................................................................................
24
7.7
Turnon波形
......................................................................................................
25
EVM装配图和PCB布局
.............................................................................
26
材料清单
.................................................................................................................
33
屏幕截图
....................................................................................................................
34
10.1融合GUI屏幕截图
.............................................................................................
34
1.1
典型应用
SLVU638
2012年1月
提交文档反馈
目录
版权
2012年,德州仪器
3
www.ti.com
图列表
1
2
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10
11
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15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
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28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
4
..................................................................................................
PWR091EVM推荐测试设置
.............................................................................
德州仪器USB到GPIO适配器和连接
........................................................
提示与桶测量
.............................................................................................
1.2 V输出效率与线路和负载
...........................................................................
3.3 V输出效率与线路和负载
...........................................................................
1.2 V输出负载调整
........................................................................................
3.3 V输出负载调整
........................................................................................
1.2 V输出10 - A负载Bode图
................................................................................
3.3 V输出10 - A负载Bode图
................................................................................
1.2 V输出8输入电压瞬态响应,瞬态是一个5至11 A至5 A
....................................
1.2 V输出12输入电压瞬态响应,瞬态是5 A到11 A至5 A
..................................
3.3 V输出8输入电压瞬态响应,瞬态是一个5到9 A至5 A
.....................................
3.3 V输出12输入电压瞬态响应,瞬态是一个5到9 A至5 A
....................................
输出纹波和1.2 V输出SW节点在8输入电压, 20 -A输出
..............................................
输出纹波和1.2 V输出SW节点在12 Vin的, 20 -A输出
..............................................
输出纹波和3.3 V输出SW节点在8输入电压, 15 A输出
...............................................
输出纹波和3.3 V输出SW节点在12 Vin的, 15 -A输出
..............................................
1.2 V输出HDRV和SW节点在8输入电压, 20 -A输出
........................................................
1.2 V输出HDRV和SW节点在12 Vin的, 20 -A输出
.......................................................
3.3 V输出HDRV和SW节点在8输入电压, 15 -A输出
........................................................
3.3 V输出HDRV和SW节点在12 Vin的, 15 -A输出
.......................................................
1.2 V输出Turnon波形为8 -V ,12 V和14 V输入, 20 -A输出
....................................
1.2 V输出Turnon波形0.5 -V预偏置,在8 -V ,12 V和14 V输入, 0 -A的输出
.............
3.3 V输出Turnon波形为8 -V ,12 V和14 V输入, 15 -A输出
...................................
3.3 V输出Turnon波形随着2 -V的预偏置,在8 -V ,12 V和14 V输入, 0 -A的输出
...............
PWR091EVM顶层装配图(顶视图)
............................................................
PWR091EVM底部装配图(底视图)
............................................................
PWR091EVM铜顶(顶视图)
.................................................................................
PWR091EVM内部1层(顶视图)
.............................................................................
PWR091EVM内部2层(顶视图)
.............................................................................
PWR091EVM底部铜(底视图)
.........................................................................
在融合启动第一窗口
..........................................................................................
扫描查找设备成功
.........................................................................................
软件启动续
..............................................................................................
软件启动续
..............................................................................................
第一个屏幕发射成功后: Configure(配置)限制
&放大器;
开/关
.................................................
配置 - 其他
...........................................................................................................
配置 - 所有
...............................................................................................................
配置 - 限制和开/关 - 开/关配置弹出
.................................................................
配置 - 限制和开/关 - 开/关配置弹出
.................................................................
配置 - 其他 - 卡尔电流输出增益变化
...............................................................................
配置 - 所有Config-开/关配置弹出
..........................................................................
Configure(配置)
存储用户默认值
..........................................................................................
切换画面到其他Vout的铁路
....................................................................................
更改视图屏幕监视屏幕
...............................................................................
监控画面
.............................................................................................................
PWR091EVM示意图
9
11
12
12
17
17
18
18
19
19
20
20
21
21
22
22
23
23
24
24
24
25
25
25
26
26
27
28
29
30
31
32
34
34
34
35
35
36
36
37
37
38
38
39
39
40
41
图列表
版权
2012年,德州仪器
SLVU638
2012年1月
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50
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56
57
58
59
60
61
系统显示板
........................................................................................................
41
开机时显示切换
...........................................................................................
42
.............................................................................................................
状态屏幕
..............................................................................................................
项目导入/导入配置文件
..............................................................................
配置存储到内存中
.................................................................................................
数据记录
...............................................................................................................
数据记录详细信息
......................................................................................................
数据记录
....................................................................................................................
数据记录文件
...............................................................................................................
PMBus的日志
............................................................................................................
PMBus的日志详细信息
........................................................................................................
PMBus的日志
.................................................................................................................
PMBus的日志文件
............................................................................................................
清除故障
42
43
43
44
44
45
45
46
46
47
47
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SLVU638
2012年1月
提交文档反馈
图列表
版权
2012年,德州仪器
5
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表格清单
1
2
3
4
5
6
PWR091EVM -001电气性能规格
.............................................................
8
.....................................................................................
密钥工厂配置参数
.................................................................................
测试点列表中环路响应测量
...............................................................
测试一览点效率测量
......................................................................
材料PWR091法案
................................................................................................
每个测试点的功能
13
14
15
16
33
6
表格清单
版权
2012年,德州仪器
SLVU638
2012年1月
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CSD87350Q5D
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SLPS288C
2011年3月
经修订的2011年10月
同步降压NexFET功率模块
1
特点
半桥电源模块
在25A 90 %的系统效率
高达40A的操作
高频率工作(高达1.5MHz )
高密
SON 5毫米
×
6毫米的足迹
优化5V栅极驱动器
低开关损耗
超低电感套餐
符合RoHS
无卤
无铅端子电镀
描述
该CSD87350Q5D NexFET功率块是
针对同步降压应用而优化设计
提供大电流,高效率,和高
在一个小5毫米频率能力
×
6毫米的轮廓。
优化5V栅极驱动应用,该产品
提供了能够提供高灵活的解决方案
密度电源时,与任何5V栅极成对
从外部控制器/驱动器驱动。
TEXT增加了间距
顶视图
V
IN
V
IN
T
G
T
GR
1
8
V
SW
V
SW
V
SW
B
G
P0116-01
2
2
P
GND
(引脚9 )
3
7
应用
同步降压转换器
高频率的应用
高电流,低占空比应用
多相同步降压转换器
POL DC- DC转换器
IMVP , VRM和VRD应用
6
4
5
TEXT增加了间距
订购信息
设备
CSD87350Q5D
SON 5毫米
×
6-mm
塑料包装
媒体
13-Inch
REEL
数量
2500
磁带和
REEL
TEXT增加了间距
TEXT增加了间距
TEXT增加了间距
典型电路
95
93
91
89
典型电源模块效率
和功率损耗
12
10.8
9.6
87
85
83
81
79
77
75
0
5
10
V
GS
= 5V
V
IN
= 12V
V
OUT
= 1.3V
L
OUT
= 0.3H
f
SW
= 500kHz的
T
A
= 25C
7.2
6
4.8
3.6
2.4
1.2
15
20
25
输出电流(A )
30
35
40
0
1
2
请注意,一个重要的通知有关可用性,标准保修,并在得克萨斯州的关键应用程序使用
仪器的半导体产品和免责条款及其出现在此数据表的末尾。
的NexFET是德州仪器的商标。
版权
2011年,德州仪器
PRODUCTION数据信息为出版日期。
产品符合占德州条款规范
仪器标准保修。生产加工过程中不
不一定包括所有参数进行测试。
功率损耗( W)
8.4
效率(%)
CSD87350Q5D
SLPS288C
2011年3月
经修订的2011年10月
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这些器件具有有限的内置ESD保护。引线应短接在一起或设备放置在导电泡棉
储存或搬运过程中,以防止对静电损坏MOS大门。
绝对最大额定值
T
A
= 25 ℃(除非另有说明)
参数
V
IN
以P
GND
电压范围
脉冲电流额定值,我
DM
功耗,P
D
雪崩能量E
AS
同步FET ,我
D
= 105A ,L = 0.1mH
控制用FET ,我
D
= 60A ,L = 0.1mH
T
G
给T
GR
B
G
以P
GND
(1)
条件
价值
-0.8至30
-8至10
-8至10
120
12
551
180
-55到150
单位
V
V
V
A
W
mJ
°C
工作结温和存储温度范围,T
J
, T
英镑
(1)
超出上述绝对最大额定值强调可能会造成永久性损坏设备。这些压力额定值
该设备在这些或超出标明的任何其他条件,只有和功能操作不暗示。接触
绝对最大额定条件下长时间可能会影响器件的可靠性。
推荐工作条件
T
A
= 25° (除非另有说明)
参数
栅极驱动电压,V
GS
输入电源电压,V
IN
开关频率f
SW
工作电流
工作温度,T
J
C
BST
= 0.1μF (最小值)
200
条件
4.5
最大
8
27
1500
40
125
单位
V
V
千赫
A
°C
电源模块性能
T
A
= 25° (除非另有说明)
参数
功率损耗,P
损失
(1)
条件
V
IN
= 12V, V
GS
= 5V, V
OUT
= 1.3V,
I
OUT
= 25A ,女
SW
= 500kHz的,
L
OUT
= 0.3μH ,T
J
= 25C
T
G
给T
GR
= 0V ,B
G
以P
GND
= 0V
典型值
3.0
10
最大
单位
W
A
V
IN
静态电流,I
QVIN
(1)
测量取得了六10μF ( TDK C3216X5R1C106KT或同等学历)的陶瓷电容跨接V
IN
以P
GND
销和
使用高电流的5V驱动IC。
热信息
T
A
= 25 ° C(除非另有说明)
热公制
R
θJA
R
θJC
(1)
(2)
结到环境的热阻(闵醋)
结到环境的热阻(最大铜)
结到外壳热阻(P
GND
针)
(1) (2)
(1) (2)
(2)
典型值
最大
102
50
20
2
单位
结到外壳热阻(上包)
(2)
° C / W
设备安装在FR4材料1英寸
2
(6.45-cm
2
)铜。
R
θJC
与安装在一个1英寸的设备确定
2
(6.45-cm
2
) , 2盎司上一个1.5英寸( 0.071毫米厚)的Cu垫
×
1.5-inch
(3.81-cm
×
3.81厘米) , 0.06英寸( 1.52毫米)厚的FR4板。
θJC
由设计规定,同时
θJA
由用户的董事会决定
设计。
2
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2011年,德州仪器
CSD87350Q5D
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SLPS288C
2011年3月
经修订的2011年10月
电气特性
T
A
= 25 ° C(除非另有说明)
参数
静态特性
BV
DSS
I
DSS
I
GSS
V
GS ( TH)
漏源极电压
漏极至源极漏
当前
门源漏
当前
门源阈值
电压
有效的交流
在阻抗
输入电容
输出电容
反向传输
电容
串联门极电阻
栅极电荷总数( 4.5V )
栅极电荷 - 门到
栅极电荷 - 门到
来源
栅极电荷在Vth的
输出充电
打开延迟时间
上升时间
关闭延迟时间
下降时间
二极管的正向电压
反向恢复电荷
反向恢复时间
I
DS
= 20A ,V
GS
= 0V
V
dd
= 17V ,我
F
= 20A,
的di / dt = 300A / μs的
V
DS
= 15V, V
GS
= 4.5V,
I
DS
= 20A ,R
G
= 2
V
DS
= 17V, V
GS
= 0V
V
DS
= 15V,
I
DS
= 20A
V
GS
= 0V, V
DS
= 15V,
F = 1MHz的
V
GS
= 0V时,我
DS
= 250μA
V
GS
= 0V, V
DS
= 20V
V
DS
= 0V, V
GS
= +10 / -8
V
DS
= V
GS
, I
DS
= 250μA
V
IN
= 12V, V
GS
= 5V,
V
OUT
= 1.3V ,我
OUT
= 20A,
f
SW
= 500kHz的,
L
OUT
= 0.3H
V
DS
= 15V ,我
DS
= 20A
1
30
1
100
2.1
0.75
30
1
100
1.4
V
μA
nA
V
测试条件
Q1控制FET
典型值
最大
Q2同步FET
典型值
最大
单位
Z
DS ( ON) ( 1 )
g
fs
C
国际空间站
C
OSS
C
RSS
R
G
Q
g
Q
gd
Q
gs
Q
G( TH )
Q
OSS
t
D(上)
t
r
t
D(关闭)
t
f
V
SD
Q
rr
t
rr
(1)
5
97
1360
565
19
1.3
8.4
1.6
2.6
1.6
9.7
7
17
13
2.3
0.85
12.5
22
1
1770
735
25
3.0
10.9
1.2
157
2950
1300
50
0.8
20
3.6
4.3
2.3
28
8
10
33
4.7
0.77
32
28
1
3835
1690
65
2.0
26
m
S
pF
pF
pF
Ω
nC
nC
nC
nC
nC
ns
ns
ns
ns
V
nC
ns
动态特性
二极管的特性
基于应用程序的测试等效系统的性能。请参阅第9页。
HD
LD
HD
LD
版权
2011年,德州仪器
5×6 QFN TTA MIN修订版1
LG
HG
HS
LS
M0189-01
5×6 QFN TTA MIN修订版1
最大
θJA
= 50℃ / W的
当安装在
1英寸
2
( 6.45厘米
2
)的
2盎司( 0.071毫米厚)
铜。
最大
θJA
= 102 ° C / W
当安装在
最小焊盘面积
2盎司( 0.071毫米厚)
铜。
LG
HG
HS
LS
M0190-01
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3
CSD87350Q5D
SLPS288C
2011年3月
经修订的2011年10月
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典型电源模块的器件特性
T
J
= 125 ℃,除非另有说明。
10
9
8
功率损耗( W)
7
6
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
25
输出电流(A )
30
35
40
V
IN
= 12V
V
GS
= 5V
V
OUT
= 1.3V
f
SW
= 500kHz的
L
OUT
= 0.3H
1.4
1.3
功率损耗,归
1.2
1.1
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
50
25
0
25
50
75
100
125
150
V
IN
= 12V
V
GS
= 5V
V
OUT
= 1.3V
f
SW
= 500kHz的
L
OUT
= 0.3H
T
C
- 结温 - °C
图1.功率损耗与输出电流
50
45
40
输出电流(A )
输出电流(A )
35
30
25
20
15
10
5
0
0
V
IN
= 12V
V
GS
= 5V
V
OUT
= 1.3V
f
SW
= 500kHz的
L
OUT
= 0.3H
10
20
400LFM
200LFM
100LFM
纳特CONV
图2.归功耗与温度
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
V
IN
= 12V
V
GS
= 5V
V
OUT
= 1.3V
f
SW
= 500kHz的
L
OUT
= 0.3H
0
10
20
400LFM
200LFM
100LFM
纳特CONV
30
40
50
60
环境温度( ℃)
70
80
90
0
30
40
50
60
环境温度( ℃)
70
80
90
图3.安全工作区
PCB垂直安装
(1)
50
45
40
输出电流(A )
35
30
25
20
15
10
5
0
0
V
IN
= 12V
V
GS
= 5V
V
OUT
= 1.3V
f
SW
= 500kHz的
L
OUT
= 0.3H
20
图4.安全工作区
PCB水平安装
(1)
40
60
80
100
电路板温度( ℃)
120
140
图5.典型的安全工作区
(1)
(1)
典型的电源模块系统特性曲线的基础上做出的PCB设计与测量
4.0 “ (宽)的尺寸
×
3.5 “(L )× 0.062 ” (H)和6铜的1盎司层。铜的厚度。请参见应用部分
对于详细的解释。
4
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2011年,德州仪器
CSD87350Q5D
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SLPS288C
2011年3月
经修订的2011年10月
典型电源模块器件特性(续)
T
J
= 125 ℃,除非另有说明。
TEXT增加了间距
1.6
1.5
V
IN
= 12V
V
GS
= 5V
V
OUT
= 1.3V
L
OUT
= 0.3H
I
OUT
= 40A
17.6
14.7
1.6
1.5
V
GS
= 5V
V
OUT
= 1.3V
L
OUT
= 0.3H
f
SW
= 500kHz的
I
OUT
= 40A
TEXT增加了间距
17.6
14.6
SOA温度调( C )
1.3
1.2
1.1
1
0.9
0.8
0.7
0.6
200
8.8
5.9
3.0
0.0
2.9
5.9
8.8
1.3
1.2
1.1
1
0.9
0.8
0.7
0.6
3
8.8
5.9
2.9
0.0
2.9
5.9
8.8
350
500
11.7
650 800 950 1100 1250 1400 1550
开关频率(kHz )
5
7
9
11
13
15
输入电压( V)
17
19
21
23
11.7
图6.归一化功率损耗与开关频率的
TEXT增加了间距
1.6
1.5
V
IN
= 12V
V
GS
= 5V
f
SW
= 500kHz的
L
OUT
= 0.3H
I
OUT
= 40A
17.6
14.7
1.6
1.5
图7.归一化功率损耗与输入电压
TEXT增加了间距
17.6
V
IN
= 12V
V
GS
= 5V
V
OUT
= 1.3V
f
SW
= 500kHz的
I
OUT
= 40A
14.7
SOA温度调( C )
1.3
1.2
1.1
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
8.8
5.9
2.9
0
2.9
5.9
8.8
1.3
1.2
1.1
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0
0.1
0.2
0.3
0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
输出电感( μH )
8.8
5.9
3
0
2.9
5.9
8.8
1
1.5
2
2.5
输出电压(V)
3
3.5
4
11.7
0.9
1
11.7
1.1
图8.归一化功率损耗与输出电压
图9.归一化功率损耗与输出电感
版权
2011年,德州仪器
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SOA温度调( C )
功率损耗,归
功率损耗,归
1.4
11.7
1.4
11.8
SOA温度调( C )
功率损耗,归
功率损耗,归
1.4
11.8
1.4
11.7
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