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可擴(kuò)展性的優(yōu)點(diǎn):從彼得·帕克(Peter Parker)到引腳復(fù)用

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關(guān)鍵詞:德州儀器

    通常情況下,蜘蛛俠在尋找可攀附的建筑物時,可擴(kuò)展性是考量的重要因素。雖然供電設(shè)計并非典型的超級英雄配備,但設(shè)計的可擴(kuò)展性往往與滿足設(shè)計的需求同樣重要。而要達(dá)到設(shè)計靈活,最有效途徑莫過于選擇可擴(kuò)展性的系列裝置。


    所謂可擴(kuò)展性的系列裝置,意指各裝置的引腳對引腳兼容,且系列中每項裝置接腳相同,如圖一所示,換言之,若您需要將額定電流10A的器件更換為額定電流為20A 的器件,只需移除 10A 裝置,再裝上 20A 裝置,不需重組或大幅更動電路板配置;亦可繼續(xù)運(yùn)用同系列裝置的各項特性,如外部零組件數(shù)量少、可堆疊性與PMBus協(xié)定等。總而言之,可擴(kuò)展性的系列產(chǎn)品,服務(wù)更廣泛,而非僅限一兩個應(yīng)用。

    圖一:可擴(kuò)展性的引腳對引腳裝置范例


    蜂鳴!額定電流過高!
    在設(shè)計中采用堆疊配置,可擴(kuò)展性會更加有利,因?yàn)楦唠娏鲬?yīng)用(>80 A)通常無法使用單個集成電路(IC)進(jìn)行維修,若具備可堆疊性,即可將多件DC/DC轉(zhuǎn)換器并聯(lián),從而構(gòu)成一個具有綜合輸出額定值的多相位變壓器解決方案,其總額定輸出電流為堆棧芯片額定電流之總和。例如,若堆棧 10A 器件及 20A器件,負(fù)載點(diǎn)即可處理 30A的電流 。此種應(yīng)用一般需要一個DC/DC控制器及多路功率級,但堆疊配置能將兩項及以上的變壓器輸出綁在一起,縮小整體設(shè)計面積,如圖二的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)使用三個IC,而可堆棧架構(gòu)只用兩個IC。

    圖二:標(biāo)準(zhǔn)與堆疊配置的面積比較


    相較于單一IC,堆疊配置可以實(shí)現(xiàn)更大的散熱,因?yàn)闊崃糠植荚诙鄠€元件上。可堆疊性還可以降低成本,因?yàn)榈偷燃壍碾姼衅鞯某杀颈葐蝹€IC中的高等級電感器的成本低。您可以在一個可擴(kuò)展系列的堆疊中混合匹配部件,這種易于互換的特性可以更有效地滿足負(fù)載點(diǎn)需求。
    強(qiáng)力帶來卓越的引腳復(fù)用能力
    DC/DC 轉(zhuǎn)換器的可擴(kuò)展性可以在通過引腳復(fù)用或 PMBus配置元件時,保留外部元件數(shù)量,以備需求變化時使用。例如,引腳復(fù)用可以讓設(shè)計師通過在適當(dāng)引腳位置放置不同的電阻配置來選擇內(nèi)部補(bǔ)償元件。使用具有內(nèi)部補(bǔ)償及可擴(kuò)展性的系列產(chǎn)品,如 TPS546A24A、 TPS546B24A 、 TPS546D24A 等則不需要額外工作,因?yàn)楦髌骷g的電阻配置是相同的。即使最終更換了IC,也可以簡單地重置引腳復(fù)用配置。
    從圖三可見,即使選擇的配置發(fā)生改變,引腳復(fù)用也未必會增加外部元件數(shù)量;當(dāng)采用引腳復(fù)用功能在兩個不同的開關(guān)頻率之間切換時,只需要簡單地改變其中一些電阻值

    圖三: 用兩種不同的引腳復(fù)用配置來改變TPS546D24A的 開關(guān)頻率


    這種優(yōu)勢還可以擴(kuò)展到 PMBus 轉(zhuǎn)化器,若設(shè)計的成敗取決于能否接收故障通報或電源正常信號(PG),則所有系列產(chǎn)品皆可具備這些功能;對于可堆疊的 PMBus 兼容元件、一個元件充當(dāng)堆棧的主元件,子元件會根據(jù)主元件接收到的命令運(yùn)行。
    拯救世界(或拯救設(shè)計流程)
    通過在當(dāng)前的額定值上進(jìn)行擴(kuò)展,和可堆疊性實(shí)現(xiàn)混合匹配,并預(yù)留外部元件數(shù)量,通過使用可擴(kuò)展部件帶來更多通用性。若當(dāng)前的引腳復(fù)用配置或器件不符合負(fù)載點(diǎn),只需更換電阻或改用同一系列產(chǎn)品內(nèi)其他元件即可。
    您可選擇消耗大量時間來重新設(shè)計細(xì)節(jié),或讓一個可擴(kuò)展的家族為你量身定做。即使是托尼·史塔克(Tony Stark),也不會在每次制作新的鋼鐵俠戰(zhàn)衣時,重新設(shè)計電弧反應(yīng)堆,不然他怎么會有時間去拯救世界呢?


    (審核編輯: KEEP)

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