CSD95373BQ5M同步降壓NexFET?智能功率級:高效電源解決方案
在當今的電子設備設計中,高效、緊湊的電源解決方案至關重要。德州儀器(TI)的CSD95373BQ5M同步降壓NexFET?智能功率級,為高功率、高密度同步降壓轉換器提供了高度優化的設計。下面,我們就來詳細了解一下這款產品。
文件下載:csd95373bq5m.pdf
一、產品特性
1. 強大的電氣性能
- 高電流處理能力:具備45A的連續工作電流能力,能滿足高功率應用的需求。
- 高效率轉換:在25A電流下,系統效率可達92.7%,有效降低功耗。
- 低功率損耗:25A時功率損耗僅為2.6W,減少了發熱,提高了系統穩定性。
- 高頻操作:支持高達1.25MHz的高頻操作,有助于減小外部元件的尺寸。
2. 豐富的功能特性
- 二極管仿真模式:具備帶FCCM的二極管仿真模式,可優化輕載效率。
- 精確的傳感功能:集成溫度補償雙向電流傳感和模擬溫度輸出(0°C時為600mV),方便系統監控和保護。
- 故障監測與保護:提供高端短路、過流和過溫保護,增強了系統的可靠性。
- PWM信號兼容性:支持3.3V和5V的PWM信號,且具有三態PWM輸入。
- 集成式設計:集成了自舉二極管,優化了死區時間以防止直通,采用了高密度SON 5mm×6mm封裝和超低電感封裝。
- 環保設計:符合RoHS標準,無鉛端子電鍍,無鹵。
二、應用領域
1. 多相同步降壓轉換器
適用于高頻應用以及寬占空比范圍的高電流應用,能夠提供高效、穩定的電源轉換。
2. POL DC - DC轉換器
為負載點電源提供了優秀的解決方案,滿足不同負載的電源需求。
3. 內存和顯卡
在桌面和服務器的VR11.x / VR12.x V - core和內存同步轉換器中發揮重要作用,確保內存和顯卡的穩定運行。
三、產品描述
CSD95373BQ5M將驅動IC和功率MOSFET集成在一起,實現了功率級的開關功能。這種集成設計在5mm×6mm的小尺寸封裝內,提供了高電流、高效率和高速開關能力。同時,它還集成了精確的電流傳感和溫度傳感功能,簡化了系統設計,提高了設計精度。此外,優化的PCB布局有助于減少設計時間,簡化整體系統設計。
四、引腳配置與功能
| 該產品的引腳配置經過精心設計,每個引腳都有特定的功能。例如,BOOT引腳用于連接自舉電容,為控制FET提供開啟所需的電荷;ENABLE引腳用于控制設備的開啟和關閉;PWM引腳接收外部控制器的脈沖寬度調制信號等。詳細的引腳功能說明如下表所示: | PIN | NAME | NO. | DESCRIPTION |
|---|---|---|---|---|
| BOOT | 9 | 自舉電容連接。從BOOT到BOOT_R引腳連接至少0.1μF、16V、X7R陶瓷電容。自舉電容為控制FET提供開啟電荷,集成了自舉二極管。 | ||
| BOOT_R | 8 | 高端柵極驅動器的返回路徑,內部連接到VSW。 | ||
| ENABLE | 3 | 啟用設備操作。ENABLE為邏輯高時,設備開啟;為邏輯低時,設備關閉,兩個MOSFET柵極均被主動拉低。若懸空,內部100kΩ下拉電阻將使ENABLE引腳為低。 | ||
| FCCM | 10 | 啟用二極管仿真功能。此引腳為低時,同步FET啟用二極管仿真模式;為高時,設備工作在強制連續導通模式。若懸空,內部5μA電流源將使FCCM引腳升至3.3V。 | ||
| IOUT、PGND | 1、4 | 電流傳感放大器的輸出。V(IOUT) - V(REFIN)與相電流成正比。功率接地,直接連接到引腳13。 | ||
| PGND | 13 | 功率接地。 | ||
| PWM | 12 | 來自外部控制器的脈沖寬度調制三態輸入。邏輯低使控制FET柵極低、同步FET柵極高;邏輯高使控制FET柵極高、同步FET柵極低;開路或高阻態在超過三態關斷延遲時間(t3HT)后使兩個MOSFET柵極均為低。 | ||
| REFIN | 2 | 電流傳感放大器的外部參考電壓輸入。 | ||
| TAO/FAULT | 11 | 溫度模擬輸出。報告與管芯溫度成正比的電壓。IC中集成了或二極管。在多相應用中,可用單根線連接所有IC的TAO引腳,僅報告最高溫度。發生熱關斷時,TAO將被上拉至3.3V。TAO應通過1nF、16V、X7R陶瓷電容旁路到PGND。 | ||
| VDD | 5 | 柵極驅動器和內部電路的電源電壓。 | ||
| VIN | 7 | 輸入電壓引腳。在該引腳附近連接輸入電容。 | ||
| VSW | 6 | 連接高端MOSFET源極和低端MOSFET漏極的相節點 - 連接到輸出電感的引腳。 |
五、規格參數
1. 絕對最大額定值
規定了器件在各種電壓、功率和溫度條件下的最大承受能力,如VIN到PGND的電壓范圍為 - 0.3V至25V等,超出這些范圍可能會導致器件永久性損壞。
2. ESD額定值
人體模型(HBM)下為 - 2000V至2000V,帶電設備模型(CDM)下為 - 500V至500V,顯示了器件對靜電放電的耐受能力。
3. 推薦工作條件
包括柵極驅動電壓、輸入電源電壓、輸出電壓、連續輸出電流、峰值輸出電流、開關頻率、導通時間占空比、最小PWM導通時間和工作溫度等參數,為設計人員提供了合理使用器件的參考。
4. 熱信息
給出了結到外殼和結到電路板的熱阻,有助于設計人員進行散熱設計。
六、應用原理圖
文檔中給出了典型應用原理圖,展示了CSD95373B與TPS53661等控制器的連接方式,為實際應用提供了參考。在實際設計中,工程師可以根據具體需求進行適當的調整和優化。
七、設備與文檔支持
1. 文檔更新通知
用戶可以在ti.com上的設備產品文件夾中注冊,接收每周的產品信息更新摘要,方便及時了解產品的最新動態。
2. 社區資源
TI提供了E2E?在線社區和設計支持等資源,工程師可以在社區中與同行交流,分享知識,解決問題。
3. 商標說明
明確了NexFET、E2E等為德州儀器的商標,其他商標歸各自所有者所有。
4. 靜電放電注意事項
提醒工程師在處理該集成電路時要采取適當的防靜電措施,因為ESD可能會導致器件性能下降甚至完全失效。
5. 術語表
提供了相關術語、首字母縮寫和定義的解釋,幫助工程師更好地理解文檔內容。
八、機械、封裝和訂購信息
1. 機械圖紙
詳細給出了器件的機械尺寸,包括長度、寬度、高度等各項參數,為PCB設計提供了精確的尺寸參考。
2. 推薦PCB焊盤圖案
給出了推薦的PCB焊盤尺寸和布局,有助于確保良好的焊接質量和電氣性能。
3. 推薦鋼網開口
提供了鋼網開口的尺寸信息,對于印刷電路板上的焊膏印刷非常重要。
4. 封裝選項附錄
列出了不同訂購型號的詳細信息,包括狀態、材料類型、封裝、引腳數、封裝數量、載體、RoHS合規性、引腳鍍層/球材料、MSL等級/峰值回流溫度、工作溫度和零件標記等。
5. 封裝材料信息
包含了卷帶和卷軸的尺寸信息、引腳1在卷帶中的象限分配以及卷帶和卷軸盒的尺寸信息,方便生產和物流環節的操作。
CSD95373BQ5M同步降壓NexFET?智能功率級憑借其出色的性能、豐富的功能和完善的支持文檔,為電子工程師提供了一個優秀的電源解決方案。在實際設計中,工程師可以根據具體的應用需求,充分發揮該產品的優勢,設計出高效、可靠的電源系統。你在使用類似產品時遇到過哪些問題呢?歡迎在評論區留言分享。
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