Texas Instruments ha presentato un nuovo convertitore buck CC/CC SWIFTTM da 40 A, il primo nel suo genere a permettere di sovrapporre fino a quattro circuiti integrati. Il convertitore buck PMBus TPS546D24A può erogare fino a 160 A di corrente di uscita a una temperatura ambiente di 85 °C, pari ad un aumento di quattro volte rispetto alla corrente dei circuiti integrati di alimentazione concorrenti. L'efficienza del TPS546D24A è migliore di qualsiasi altro convertitore CC/CC da 40 A e consente agli ingegneri di ridurre la perdita di potenza di 1,5 W in applicazioni ad alte prestazioni per data center e in applicazioni di elaborazione aziendale, mediche, per le infrastrutture wireless e nelle reti cablate.
Riduzione delle dimensioni degli alimentatori con ottimizzazione delle prestazioni termiche
Le dimensioni delle soluzioni e le prestazioni termiche sono due aspetti chiave per gli ingegneri che progettano gli alimentatori per i moderni array FPGA (field-programmable gate array). Grazie alla sua esclusiva sovrapponibilità, il convertitore buck TPS546D24A soddisfa entrambi gli aspetti. Dotato di un'interfaccia PMBus con una rete di compensazione interna selezionabile, consente agli ingegneri di eliminare dalla scheda fino a sei componenti di compensazione esterni e di ridurre le dimensioni complessive della soluzione di alimentazione di oltre il 10% (o 130 mm2) per circuiti integrati per FPGA a corrente elevata o per applicazioni specifiche (ASIC) a corrente più elevata rispetto ai controller multifase discreti.
Inoltre, il TPS546D24A presenta una bassa resistenza termica di 8,1°C per watt e mantiene una temperatura 13 °C più bassa rispetto ai convertitori CC/CC della concorrenza. In tal modo, migliora l'affidabilità dell'elettronica in ambienti caldi e gravosi, come le unità banda base e le apparecchiature di test automatizzate.
Maggiore efficienza ad alte frequenze di commutazione
L'uso di convertitori CC/CC con elevate frequenze di commutazione consente agli ingegneri di ridurre il footprint dell'alimentatore e facilita la progettazione di sistemi ad ampia larghezza di banda. Il TPS546D24A presenta una frequenza di commutazione di 1,5 MHz, consentendo agli ingegneri di fornire 40 A di corrente per ogni circuito integrato e riducendo al tempo stesso l'induttanza e la capacità di un terzo rispetto a convertitori simili. Per mitigare l'impatto negativo sull'efficienza, che è tipicamente associato ad alte frequenze di commutazione, il TPS546D24A presenta un MOSFET low-side da 0,9 mΩ, che raggiunge un'efficienza del 3,5% superiore rispetto ai convertitori buck CC/CC della concorrenza. Per ulteriori dettagli sull'ottimizzazione delle prestazioni termiche ad elevate frequenze di commutazione, leggere l'articolo tecnico, «Progetto di alimentazione SoC: 3 passaggi per l'ottimizzazione termica dell'alimentatore».
Conformità ai rigorosi requisiti di accuratezza della tensione per alimentatori FPGA
Gli FPGA sono utilizzati nelle applicazioni più svariate, ma gli ingegneri che progettano alimentatori per FPGA sono spesso sorpresi dall'accuratezza della tensione richiesta per supportare i rail CC degli FPGA. TPS546D24A rende più semplice per gli ingegneri il rispetto di questi rigorosi requisiti di tolleranza della tensione offrendo un errore della tensione di uscita inferiore all'1%. Inoltre, il suo ampio set di comandi PMBus e la configurabilità con strapping dei pin consentono agli ingegneri di monitorare la corrente in modo più accurato per la segnalazione degli errori e per evitare eccessi di progettazione.
Ulteriori informazioni sulla progettazione di alimentatori per FPGA sono riportate nella nota applicativa «Miglioramento dell'1% nell'accuratezza della tensione di uscita con TPS546D24A».
