[参考译文] TPS543C20：处理高瞬态电流的能力

Vyshnav VK. 

TPS543C20的电流限制和电流处理能力受其开关和电流限制功能的限制。  输出电容器将处理1-10ns的负载电流脉冲，不会通过电感器传回TPS543C20的功率FET。  在时间刻度小于几微秒的情况下支持负载电流瞬变完全取决于输出电容器的ESR和ESL及其印刷电路板布局。  转换器和电感器将支持这些在转换器闭环带宽的时间常数内平均的极快负载瞬变。

1. 在这种情况下，IC是否能够处理此类高瞬变。？[/QUOT]

TPS543C20包括60A (典型)高侧FET电流限制，它将截断开关电流，峰值为60A，向输出电容器提供小于60A的最大电感器电流。  输出电容器将处理大于此高侧FET电流限制的负载电流，从而降低VOUT。  此外，TPS543C20还实现了低侧电流限制。  低侧电流限制延长了断开时间，限制了电感器的谷电流。  这会将输出电流限制为小于60A，具体取决于Ilim设置

如果VOUT下降到功率良好下限阈值以下(下降)，PGOOD将断言为低。

如果VOUT下降到低于电压保护下阈值(下降)，则转换器将关闭，超时，然后重新启动(打嗝)

2. IC可以处理的最大瞬态是多少(2相堆叠配置)？ 根据我们之前的讨论，有人告诉我们，120A可以通过堆叠式2相配置(每个60A)来处理。 在这种情况下，IC可承受的最大脉冲宽度/瞬态时间为120A。[/QUOT]

转换器可以长时间维持60A负载电流，但电路中的操作将取决于Cout的值以及瞬态电流超出电流限制的程度，因为过大电流将降低VOUT并在电压保护下触发。

3. 如果 TPS543C20RVFT IC 无法处理如此高的瞬态电流，那么如果负载引入此类高瞬态电流，IC将会发生什么情况。 它是否会进入过电流保护状态并清空或IC将变为坏状态。  [/引述]

高侧和低侧电流限值将会影响开关电流，使输出电容器提供差分电流，直到欠压保护触发关闭。

4. 电路板上应提供多少最小去耦电容以处理VRM中的高浪涌电流。 请提供您的输入。[/QUOT]

150A时的10ns脉冲包含1.5μC Ω 电荷。  支持此类瞬态所需的输出去耦电容量取决于在10ns期间维持所需的输出电压偏转。  由于di/dt高，输出电容可能需要使用大量非常靠近加载IC的小陶瓷旁路电容器来制造，这取决于允许的电压偏转。  150μF由于由大量较小的电容器制成，几乎没有ESR或ESL，在这10ns期间将放电10mV。

可能还需要更多更大的陶瓷电容器和散装电容器来支持转换器带宽的平均瞬变，但所需的电流量在很大程度上取决于切换频率，电感器值和时间平均负载电流的变化。

1)转换器在3个切换循环中观察到的最小平均时间负载电流是多少？

2)转换器在3个切换循环中观察到的最大时间平均负载电流是多少？

3)根据这两种状态之间的转换，允许的输出电压偏转(输出电压变化)是多少？

4)转换器的峰值输出阻抗必须等于或小于 ΔVout Ω/ΔIout Ω

5)输出电容器需要在转换器的闭环带宽下提供该或更低的输出阻抗。  对于高达500kHz的切换频率，1/5的切换频率通常是可以获得的。  对于500kHz以上的切换频率，由于100kHz以上的额外回路寄生信号，100kHz以上的带宽通常会在500kHz以上的每个100kHz后减少约2kHz。  (@ FSW = 600kHz，118kHz带宽，@ 700kHz，134kHz带宽等) 这些是可用于调整输出电容的近似带宽估计值。  布局和组件选择会影响环路功能。

要计算给定频率下电容器的输出阻抗，请对每个电容器使用公式ESR + 1/(2*PI*f*C)，然后考虑并联所有电容器的Zout。  Zout (总计)= 1 /(1/Zout1 + 1/Zout2 + 1 / Zout3...)

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Vyshnav VK. 

将来，当提出与原始问题和主题标题无关的新问题时，请创建新问题。  这有助于其他工程师更轻松地搜索和找到问题的答案。

但是：

是的，TPS543C20可以与LM1.0011万电流DAC配合使用，为动态电压变化，静态电压调节或裕度测试提供并行VID。

由于LM1.0011万只能输出电流，没有接收器功能，因此当LM1.0011万无电流供电时，您需要查看TPS543C20以生成所需的最高输出电压，当LM1.0011万输出最大电流时，需要查看所需的最低电压。

对于0.8V +/- 15 % (0.68V - 0.92V)，保留VSEL选择为0.8V，并在VOUT，RSP和RSN之间添加一个外部分频器，以在LM1.0011万未提供最低电流时将VOUT提高至0.92V。

15μA启用DAC的MSB (代码1000)和MSB -1 (代码0100)之间的DAC电流差(120mV / 15μA = 8kΩ)，为120mV的压降调整顶部电阻器(VOUT至RSP)的大小。  最接近的标准电阻器为8.06kΩ Ω

当VRSP = Vref = 0.8V且IDAC = MSB = 1 (代码1000，26.4μA)时，将底部电阻调整为0.92V

(Rbot = Vref /[((Vout - VFB)/ RtoP + IDAC @ 1000)= 0.8V /[(0.92V - 0.8V)/ 8.06kΩ- 26.4μA ]= 0.8V /(14.88μA + 26.4μA)= 19.38kΩ

最接近的标准值为19.1kΩ

将模式引脚拉至VDD，将LM1.0011万设置为4位模式

要选择0.92V，仅释放位3 (VIDS = 1，代码1000)

要选择0.8V，仅释放位2 (VIDC = 1，代码0100)

要选择0.68V， 请按住所有VID针脚低(代码0000)  

4位DAC的LSB调整分辨率为30mV。

这提供了0.68V，0.8V和0.92V之间的简单单位VID转换，用于容限，但没有充分利用LM1.0011万的分辨率功能。  如果您需要在0.68V和0.92V之间更好的分辨率，我们可以调整电阻值，以利用LM1.0011万的满刻度功能。  

Vyshnav VK.  

我对使用错误的PIN标签表示歉意。  这应该是RSP引脚，而不是FB引脚。

TPS543C20可与电阻器分压器配合使用，使用图22的8.4 部分中所述的电路来选择表8.4 4中列出的参考电压以外的电压。

RtoP位于Vout和RSP之间，Rbot位于RSP和RSN之间。

LM1.0011万电流随后进入RSP节点。

我将编辑之前的回答以更正FB/RSP针脚标签。  我再次对此表示歉意。

Vyshnav VK. 

TPS543C20通过驱动RSP - RSN = VREF来调节输出电压，其中VREF由VSEL电阻器设置。

当VOUT和RSP之间没有电阻器，并且RSP与RSN之间没有电阻器时，RSP将等于VOUT，并且VOUT将调节为VSEL电阻器选择的VREF电压。

当VOUT和RSP之间有一个电阻器以及从RSP到RSN的电阻器时，TPS543C20将继续调节RSP引脚处的电压，使其等于VSEL电阻器选择的参考电压，但输出电压将是该电压的缩放版本。

例如，如果VOUT至RSP电阻= RSP至RSN电阻，则RSP电压将为VOUT电压的1/2，当RSP = VREF时，VOUT将被调节为2x VREF。

我以上的计算基于VREF = 0.8V，因此：

VSEL仍需要端接到GND以选择VREF = 0.8V (23.7kΩ Ω 至GND) 浮动VSEL引脚将导致VREF = 1.0V，这将需要不同的电阻分压器和不同的VID代码来选择所需的0.68V，0.8V和0.92V选项。

RSP电压将为0.8V

Vyshnav VK. 

有关两相应用的参考原理图，请参阅9.3 章节1－图32

RSP和RSN仅连接到堆栈主设备(主设备)的VOUT。

VSEL仅在主设备上使用电阻器进行端接。

辅助设备不需要VSEL编程，因为它的电压环路被旁路，电流控制环路由主设备运行。

VSEL，RSP和RSN可能对地短路。

Vyshnav VK. 

对于20mV的分辨率，您需要选择与我在上面发布的电阻不同的电阻器，但20mV步长在使用TPS543C20的LM1.0011万的分辨率范围内，尽管选择0.68 ，0.80 和0.92 的代码会稍微复杂一些。

对于LM1.0011万的3.76μA LSB的20mV分辨率，您需要一个5.36kΩ Ω 的顶部电阻器

然后，您可以调整底部电阻器的大小，在中刻度(1000)时选择0.8V，以便允许140mV向上的正调节和160mV的负调节。

代码8 (RSET = 140kΩ)的电流为26.4μA。  要使用0.8V参考设置VOUT = 0.8V，底部电阻器需要为30.1kΩ Ω。

Vyshnav VK.

您说过，您想要将0.68 至0.92 的范围覆盖为0.80V的标称值和20mV的步进。  我不是将0A (代码b'1111)值设置为0.92V，而是将中刻度(代码b'1000)设置为0.8V。  允许0.62V至0.94V的范围。  如果您在当前电流级别设置0.92V，步长为20mV，则可调范围为0.60V至0.92V。  它确实是您想要设置额外的60mV可调节的地方，无论您是要将其分为正负两个部分，还是要将其偏置为一侧或另一侧。  如果要将范围设置为0.60V至0.92V，请在选择代码b'1001时将电阻分压器的大小设置为0.8V (Rset = 154kΩ，IDAC = 22.6μA，计算为35.4kΩ，最接近的标准值为35.7kΩ)

您想要根据目标标称电压设置分压器，而不是其中一个端点，因为它是您想要最精确的标称电压。

Vyshnav VK. 

LM1.0011万将对TPS543C20的调节目标进行调整，因此两个环路不会发生冲突，但 最好的选择是将电阻分路器的感应点设置为RSP，使其达到您想要调节的点。  LM1.0011万的分辨率为20mV，因此它无法产生精细的输出电压来调节以抵消电流感应电阻器上的小幅下降。

当RSP至RSN分压器的顶部电阻器连接到电流感应电阻器之后的输出电压时，模拟回路应取消电流感应电阻器的压降。