英飛凌科技推出業界16相數字PWM多相控制器 XDPE132G5C，進一步壯大其大電流系統芯片組解決方案產品陣營。該產品方案可針對人工智能（AI）服務器和5G數據通信設備所使用的新一代CPU、GPU、FPGA和ASIC等，提供500 -1000 A甚至更高的供電電流。英飛凌16相數字PWM多相控制器 XDPE132G5C隨著CPU電流要求不斷提高，以支持新一代人工智能和網絡工作負載，直流-直流穩壓器（VR）需要提供超過500 A的電流。借助16相數字PWM引擎和經優化的算法，XDPE132G5C控制器可以滿足這些大電流多相應用的電源需求。電源各相之間的主動均流技術能實現可靠、緊湊和成本優化的設計。不僅如此，它無需像如今的多相產品通常所做的那樣，配置額外的多個PWM邏輯倍增IC以實現大電流的能力。在現代通信系統中，運用前沿工藝的ASIC和FPGA一般都要求 Vout 控制步長不超過1 mV。而這正是XDPE132G5C與生俱來的特性，它允許以0.625 mV增量對Vout進行微調。此外，它可以滿足通信設備的自動重啟要求，當發生電源或系統故障時，能夠減少遠程站點維護的需求。XDPE132G5C采用7 mm x 7 mm 56引腳QFN封裝，輸出16相PWM控制信號。它采用全數字可編程控制，符合PMBus 1.3和AVS Bus標準，具備全面的遙測功能。結合業內效率和散熱性能的集成式功率級TDA21475，XDPE132G5C控制器能夠地提供1000 A以上電流。額定值為70 A的TDA21475功率級采用5 mm x 6 mm封裝，效率高達95%以上，居于水平。得益于的模壓封裝，成功實現頂部金屬外露的設計將熱阻Rth(j-top)從19°C/W大幅降低至1.6°C/W。因此在實際的應用中，可在封裝頂部實現的散熱，從而帶來的功率密度設計和優化的VR相數和尺寸。為了限度地提升CPU/ASIC的功能，TDA21475還提供智能過流和過壓保護，并且可以向XDPE132G5C控制器提供準確的實時溫度和電流信息。10相PWM數字控制器IR35223進一步完善了英飛凌的大電流芯片組解決方案產品組合。對于電流要求高達500 A的VR解決方案，它是一個經濟劃算的選擇。IR35223采用6 mmx 6 mm、48引腳QFN封裝，具備的瞬態性能和遙測功能，包括符合PMBus1.3/AVS Bus總線標準。一般的汽車降壓穩壓器規格如下:輸入電壓: 9~16V輸出電壓:3.3V(example)輸出電流:3A效率需求:85%以上輸出漣波電壓:1~3%開關頻率:400KHz保護機制:過電壓,過電流,低電壓保護在確定輸入輸出的電壓及電流后, 我們便可以開始著手來過進行一些功率元器件的計算了。汽車應用的系統日漸增加，而其電子芯片也隨著功能需求的增加其電源功率的電流規格也同步的變大，例如以英飛凌一代單片機為例，代AURIX 1G的600mA在第二代產品AURIX 2G的新一代芯片也提升至1.3A的電流需求。在DCDC開關式降壓穩壓器中，以電流連續模式為普遍，所以在這里先以連續模式為例并結合TLSTLS4120D0EPV來作整體電路作電感及電容的設計。電路設計：隨著各式產品在外觀尺寸的要求越來越小，于是在電路的設計上也需要越加精簡及高度整合的控制IC，在TLSTLS4120D0EPV這類IC可以看到切換開關晶閘管及保護功能等等皆已被整合（如圖1）。輸入工作電壓范圍確認：使用分壓電阻設計所需輸出電壓：TLS4120的VFB=0.8V為例， 所以R1及R2可依下列公式來作配置。工作頻率的設定：在工作頻率的設定上，以TLS4120D0EP為例，其只需外部的一顆電阻RFREQ即可以完成設定，具體的設定配置可以參考如下表。所以我們只需選擇4.7Kohm來完成400KHz的配置。電感的設計：先在一開關式的穩壓器中，除了PWM IC外，重要不外乎就是電感了。因為在電源能量的轉換中，都是透過電感來作控制，也是為何PWM IC的對外驅動，信號的偵測都是由電感的特性來設計。在下列的公式中, 我先將微積的部分簡單化后, 會形成右邊的一般公式。在下列公式可以看到電流的變化會隨著電感L的大小而變化，如果電壓及周期固定。從輸入輸出電壓及工作周期的公式中, 我們可以得到如果頻率是320KHz的話，其開關周期及導通時間可以計算如下：Ts=1/400KHz=2.5uS接著我們可以由下列取得電流的設定值:如果電感臨界電流點設在30%的地方,意即?IL=1.8A.由上述公式及已知?IL值, 我們可以求得電感值以上暫時先不考慮開關及二管的壓降。在計算完電感后，下一步我們就可以來大致的計算輸入輸出的電容配置。一般來說，電容中有三個主要的參數值影響其輸出阻抗及漣波電壓，這三個參數即是等效串聯電阻(ESR)，等效串聯電感及電容值)。而其主要的參數計算公式如下：輸出電容：?Vo為輸出電壓的變化值在連續模式的工作下可依下列公式算出小電容的需求：輸入電容：在輸入電容則較需注意其漣波電流的需求，我們可以以下面的公式去求其的電容需求：英飛凌16相數字PWM多相控制器XDPE132G5C隨著CPU電流要求不斷提高，以支持新一代人工智能和網絡工作負載，直流-直流穩壓器（VR）需要提供超過500 A的電流。借助16相數字PWM引擎和經優化的算法，XDPE132G5C控制器可以滿足這些大電流多相應用的電源需求。電源各相之間的主動均流技術能實現可靠、緊湊和成本優化的設計。不僅如此，它無需像如今的多相產品通常所做的那樣，配置額外的多個PWM邏輯倍增IC以實現大電流的能力。在固定頻率的穩壓器中，通過調節一個周期內的高低電平的時間占空比來實現對輸出電壓的控制，假設設定高電平時接通，此時對能量存儲元件充電，使電容的電壓升高，輸出電壓就是電容的電壓也就了，反之同理。 這就是所謂的 PWM 控制。在門控振蕩器或脈沖模式穩壓器中，開關脈沖的寬度和頻率保持恒定，但是，輸出開關的“開”或“關”由反饋控制。根據開關和能量存貯部件的排列，產生的輸出電壓可以大于或小于輸入電壓，并且可以用一個穩壓器產生多個輸出電壓。在大多數情況下，在同樣的輸入電壓和輸出電壓要求下，脈沖（降壓）開關穩壓器比線性穩壓器轉換電源的效率更高，但帶載能力要比線性的要低。

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