IR3555MTRPBF 英飞凌infineon

英飞凌科技推出业界16相数字PWM多相控制器 XDPE132G5C，进一步壮大其大电流系统芯片组解决方案产品阵营。该产品方案可针对人工智能（AI）服务器和5G数据通信设备所使用的新一代CPU、GPU、FPGA和ASIC等，提供500 -1000 A甚至更高的供电电流。
英飞凌16相数字PWM多相控制器 XDPE132G5C
随着CPU电流要求不断提高，以支持新一代人工智能和网络工作负载，直流-直流稳压器（VR）需要提供**过500 A的电流。借助16相数字PWM引擎和经优化的算法，XDPE132G5C控制器可以满足这些大电流多相应用的电源需求。电源各相之间的主动均流技术能实现可靠、紧凑和成本优化的设计。不仅如此，它*像如今的多相产品通常所做的那样，配置额外的多个PWM逻辑倍增IC以实现大电流的能力。
在现代通信系统中，运用*工艺的ASIC和FPGA一般都要求 Vout 控制步长不**过1 mV。而这正是XDPE132G5C与生俱来的特性，它允许以0.625 mV增量对Vout进行微调。此外，它可以满足通信设备的自动重启要求，当发生电源或系统故障时，能够减少远程站点维护的需求。
XDPE132G5C采用7 mm x 7 mm 56引脚QFN封装，输出16相PWM控制信号。它采用全数字可编程控制，符合PMBus 1.3和AVS Bus标准，具备全面的遥测功能。结合业内效率和散热性能的集成式功率级TDA21475，XDPE132G5C控制器能够地提供1000 A以上电流。
额定值为70 A的TDA21475功率级采用5 mm x 6 mm封装，效率高达95%以上，居于水平。得益于的模压封装，成功实现**部金属外露的设计将热阻Rth(j-top)从19°C/W大幅降低至1.6°C/W。因此在实际的应用中，可在封装**部实现的散热，从而带来的功率密度设计和优化的VR相数和尺寸。为了限度地提升CPU/ASIC的功能，TDA21475还提供智能过流和过压保护，并且可以向XDPE132G5C控制器提供准确的实时温度和电流信息。
10相PWM数字控制器IR35223进一步完善了英飞凌的大电流芯片组解决方案产品组合。对于电流要求高达500 A的VR解决方案，它是一个经济划算的选择。IR35223采用6 mmx 6 mm、48引脚QFN封装，具备的瞬态性能和遥测功能，包括符合PMBus1.3/AVS Bus总线标准。

XDPE132G5C采用7 mm x 7 mm 56引脚QFN封装，输出16相PWM控制信号。它采用全数字可编程控制，符合PMBus 1.3和AVS Bus标准，具备全面的遥测功能。结合业内效率和散热性能的集成式功率级TDA21475，XDPE132G5C控制器能够地提供1000 A以上电流。

PLC输出端设计
一些传统的PLC制造商在某些项目会只使用MOS管当作输出端的开关，并没有设计任何的保护线路。另外有的制造商会使用分离器件来做保护。基于以上的设计条件英飞凌提供智能型高边开关PROFET(PROtected Field Effect Transistor)适合应用于12V/24V/48V 直流电压并且符合客户在输出端(Output)的保护电路设计需求。高边开关是介于输入电压及负载之间
英飞凌在高边开关的产品有汽车级以及工业级两种。对于PLC的制造商来说这两种等级都可以使用，其主要的差异是在汽车级的高边开关的温度范围是在-40˚C ~ 150˚C而工业级的温度范围有两种：-30˚C ~ 85˚C和-40˚C ~ 125˚C。
英飞凌的高边开关将过电压(OVP)、过电流(OP)、过温度(OTP)、短路、ESD、电池反接等等保护的功能整合成一个集成组件，可以有效的保护客户端包含电阻性(Resistive)、电感性(Inductive)以及电容性( Capacitive)的负载。
目前英飞凌工业级PROFET输入电压工作的范围是5V~60V，负载电流可达7A。输出信道数有1、2、4、8四种类型。对于输出点数少的PLC使用1、2信道可以较有弹性，输出点数多的建议使用4及8信道可以大幅缩小印刷板面积。
另外部分PROFET的产品自带诊断的功能。在组件上有个引脚ST可以连接到单片机(MCU)上，一旦发生诸如短路、过电流、过温度、负载断开等故障PROFET除了启动保护之外并且会回传信号给单片机。单片机可依据这个信号对系统做分析避免系统进一步损害。另外在中大型以上的PLC产品也可以利用ST引脚的诊断功能可以协助维修人员快速找出故障点以节省维修时间。因此带有诊断功能的PROFET有3种特性：
保护客户端负载
保护及分析PLC系统
保护PROFET自身

一般的汽车降压稳压器规格如下:
输入电压: 9~16V
输出电压:3.3V(example)
输出电流:3A
效率需求:85%以上
输出涟波电压:1~3%
开关频率:400KHz
保护机制:过电压,过电流,低电压保护
在确定输入输出的电压及电流后, 我们便可以开始着手来过进行一些功率元器件的计算了。
汽车应用的系统日渐增加，而其电子芯片也随着功能需求的增加其电源功率的电流规格也同步的变大，例如以英飞凌一代单片机为例，代AURIX 1G的600mA在*二代产品AURIX 2G的新一代芯片也提升至1.3A的电流需求。在DCDC开关式降压稳压器中，以电流连续模式为普遍，所以在这里先以连续模式为例并结合TLSTLS4120D0EPV来作整体电路作电感及电容的设计。
电路设计：
随着各式产品在外观尺寸的要求越来越小，于是在电路的设计上也需要越加精简及高度整合的控制IC，在TLSTLS4120D0EPV这类IC可以看到切换开关晶闸管及保护功能等等皆已被整合（如图1）。
输入工作电压范围确认：
使用分压电阻设计所需输出电压：
TLS4120的VFB=0.8V为例， 所以R1及R2可依下列公式來作配置。
工作频率的设定：
在工作频率的设定上，以TLS4120D0EP为例，其只需外部的一颗电阻RFREQ即可以完成设定，具体的设定配置可以参考如下表。所以我们只需选择4.7Kohm来完成400KHz的配置。
电感的设计：
先在一开关式的稳压器中，除了PWM IC外，重要不外乎就是电感了。因为在电源能量的转换中，都是透过电感来作控制，也是为何PWM IC的对外驱动，信号的侦测都是由电感的特性来设计。在下列的公式中, 我先将微积的部分简单化后, 会形成右边的一般公式。在下列公式可以看到电流的变化会随着电感L的大小而变化，如果电压及周期固定。
从输入输出电压及工作周期的公式中, 我们可以得到如果频率是320KHz的話，其开关周期及导通时间可以计算如下：Ts=1/400KHz=2.5uS
接着我们可以由下列取得电流的设定值:
如果电感临界电流点设在30%的地方,意即?IL=1.8A.
由上述公式及已知?IL值, 我们可以求得电感值
以上暂时先不考虑开关及二管的压降。
在计算完电感后，下一步我们就可以来大致的计算输入输出的电容配置。一般来说，电容中有三个主要的参数值影响其输出阻抗及涟波电压，这三个参数即是等效串联电阻(ESR)，等效串联电感及电容值)。而其主要的参数计算公式如下：
输出电容：
?Vo为输出电压的变化值
在连续模式的工作下可依下列公式算出小电容的需求：
输入电容：
在输入电容则较需注意其涟波电流的需求，我们可以以下面的公式去求其的电容需求：
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