如何实现优于1％的输出电压精度的电源设计

随着FPGA，DSP，ASIC和高性能处理器的工艺几何尺寸不断缩小，对电源电压精度的要求越来越严格。现在，内核电压通常会落在0.9V的范围内，内核电流为数十安培。此外，FPGA和其他设备通常需要多个（2至4个）电源。最重要的是，某些设备要求按特定顺序打开这些电源。

尽管这些要求很困难，但实际的问题可能是必须将电源电压保持在1％至3％的范围内才能满足设备的要求。实现1％的精度是一项真正的设计挑战。但是，使用正确的组件，您可以设计一个在整个温度范围内都能提供优于1％的输出电压精度的电源。

当代电源要求

任何使用FPGA的现代设备或任何高性能处理器都将需要具有低电压，高电流和严格电压调节的电源。数据中心机架服务器和交换机，大型医学测试系统以及军事通信设备就是此类需求的代表。

现代的LTE或5G无线基站是另一个很好的例子。环境是高温之一，设备需要负载点dc-dc稳压器提供大量输出电流，而又没有足够的气流来保持设备凉爽。

为了满足这些苛刻的要求，即使有其他解决方案可用，大多数设计人员也会开发具有保守规格的大型复杂电源。但是，希望电源工程师在这里能找到更好的解决方案。

这样的解决方案是德州仪器（TI）的TPS546D24A。这款新型的DC-DC降压转换器具有高端的热性能，可在85°C的温度下产生40A的完整输出。这将有助于导致更小，更简单的设计，实现1％的输出精度。

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如果要设计用于恶劣环境的大电流电源，则应熟悉TPS546D24A。5×7mm QFN器件可采用2.95至16 V的输入，并产生0.6至5.5 V的输出。输出电流能力高达40A。该开关转换器可在225的频率下工作-kHz至1.5-MHz范围，可分12级选择。此外，当为FPGA核心轨或其他大电流芯片供电时，精度可能超过1％。

该复杂芯片的关键功能是完整的PMBus接口。（回想一下，PMBus是流行的I 2 C接口的一种变体，该接口连接一条公共分支总线上的多个从设备，并以标称1 Mb / s的速度运行。）PMBus允许您配置设备并监视关键参数，例如输出电压，输出电流，温度等。故障监视是一个附加的理想功能。

一流的能力

独特的可堆叠功能允许将TPS546D24A的四个单元并联放置，以提供160 A的输出电流（见图）。如图所示，两个，三个或四个设备可以堆叠或并联连接以获得这种电流能力。

并联连接四个TPS546D24A可提供高达160A的能力。TI用于通信设备的参考设计使用此配置
编辑：hfy