ZHCSXZ2 March 2025 TPSM8287B30
ADVANCE INFORMATION
- 1
- 1 特性
- 2 應用
- 3 說明
- 4 器件選項
- 5 引腳配置和功能
- 6 規格
- 7 詳細說明
- 8 器件寄存器
- 9 應用和實施
- 10器件和文檔支持
- 11修訂歷史記錄
- 12機械、封裝和可訂購信息
7.3.16 堆疊操作
您可以在“堆棧”中并聯多個器件，以提高輸出電流能力，從而降低器件結溫或輸出電壓紋波。例如，并聯四個 30A 器件可提供高達 120A 的電流。只要 PCB 布局保持模塊之間共享信號的完整性，您就可以堆疊更多器件。
一個堆棧包含一個主 器件和一個或多個輔助 器件。在初始化期間，每個器件都會監視 SYNC_OUT 引腳，以確定其必須作為主器件還是輔助器件運行：
- 如果 SYNC_OUT 引腳和接地端之間有一個 47kΩ 電阻器，則該器件作為輔助器件運行。
- 如果 SYNC_OUT 引腳處于高阻抗狀態，則該器件作為主器件運行。
下圖展示了包含兩個 TPSM8287Bxx 器件的堆棧中的建議互連。
圖 7-17 堆疊配置中的兩個 TPSM8287Bxx 器件
需要注意的關鍵點包括：
- 堆棧中的所有器件共享一個公共使能信號，必須使用至少 15kΩ 的電阻上拉該信號。
- 所有輔助器件必須在 SYNC_OUT 引腳和接地端之間連接一個 47kΩ 電阻器。
- 堆棧中的所有器件共享一個公共電源正常信號，必須使用電阻上拉該信號至邏輯高電平。
- 堆棧中的所有器件共享一個公共補償信號。
- 如果許多器件堆疊在一起，COMP 布線的寄生電容會影響環路性能。要將該布線電容從主器件和補償網絡進行去耦合，可在主器件和所有輔助器件之間使用單位增益緩沖器。
- 主器件的 VOSNS 和 GOSNS 必須連接到負載處的電容器。
- 輔助器件的 VOSNS 和 GOSNS 可連接到器件的輸出電容器，或者兩個引腳都可以連接到 AGND。請勿將這些引腳懸空。
- 堆棧中的所有器件必須使用相同的器件型號（輸出電流相同）。
- 主器件必須配置為強制 PWM 運行（輔助器件自動配置為強制 PWM 運行）。
- 堆疊配置可以支持與外部時鐘或展頻時鐘的同步。
- 只有主器件的 VSETx 引腳用于設置默認輸出電壓。輔助器件的 VSETx 引腳未使用，必須接地。
- 輔助器件的 SDA 和 SCL 引腳未使用，必須接地。
- 堆疊配置使用菊花鏈時鐘信號，其中每個器件以相對于菊花鏈中的前一個器件相位偏移進行開關。此相位偏移可通過 CONTROL2 寄存器中的 SYNC_OUT_PHASE 位配置為約 180°（默認）或 120°。要以菊花鏈方式連接時鐘信號，請將主器件的 SYNC_OUT 引腳連接到第一個輔助器件的 MODE/SYNC 引腳。將第一個輔助器件的 SYNC_OUT 引腳連接到第二個輔助器件的 MODE/SYNC 引腳。繼續對堆棧中的所有器件使用該連接方案，將其以菊花鏈方式連接在一起。
- 不得在堆疊配置中使用斷續過流保護功能。
- 對于大于等于 1.2V 的輸出電壓，將每相最大輸出電流降低 1A，以解決電流平衡不準確的問題。
在堆疊配置中，公共使能信號還用作 SYSTEM_READY 信號（請參閱節 7.3.3）。堆棧中的每個器件都可以在器件啟動期間或發生故障時將 EN 引腳拉至低電平。因此，只有當所有器件都完成啟動序列并且無故障時，堆棧才會啟用。任何一個器件出現故障都會禁用整個堆棧（只要故障條件存在）。
在啟動期間，只要使能信號 (SYSTEM_READY) 為低電平，主器件就會將 COMP 引腳拉至低電平。當使能信號變為高電平時，主器件主動控制 COMP 引腳，堆棧中的所有轉換器都與 COMP 電壓保持一致。在啟動期間，堆棧中的每個器件在初始化時將 PG 引腳拉至低電平。初始化完成后，堆棧中的每個輔助器件將 PG 引腳設置為高阻抗，主器件單獨控制 PG 信號的狀態。當堆棧完成啟動斜坡并且輸出電壓處于電源正常窗口內時，PG 引腳變為高電平。堆棧中的輔助轉換器檢測電源正常信號的上升沿，并切換至 FPWM 運行。堆棧成功啟動后，主器件按照正常方式控制電源良好信號。
堆疊運行期間的功能
某些器件功能在堆疊運行期間不可用，或者僅在主轉換器中可用。表 7-6 總結了堆疊運行期間的可用功能。
| 功能 | 主器件 | 輔助器件 | 注釋 |
|---|---|---|---|
| UVLO | 是 | 是 | 公共使能信號 |
| OVLO | 是 | 是 | 公共使能信號 |
| OCP - 電流限制 | 是 | 是 | 單個設備 |
| OCP - 斷續 OCP | 否 | 否 | 請勿在堆疊運行期間使用 |
| 熱關斷 | 是 | 是 | 公共使能信號 |
| 電源正常（窗口比較器） | 是 | 否 | 僅主器件 |
| I2C 接口 | 是 | 否 | 僅主器件 |
| DVS | 通過 I2C | 否 | 電壓環路僅由主器件控制 |
| SSC | 通過 I2C | 是，通過主器件 | 以菊花鏈形式從主器件連接到輔助器件 |
| SYNC | 是 | 是，通過主器件 | 同步時鐘應用于主器件，并以菊花鏈形式從主器件連接到輔助器件 |
| 精密使能 | 否 | 否 | 僅二進制使能 |
| 輸出放電 | 通過 I2C | 是 | 始終在輔助器件中啟用 |
堆疊運行期間的故障處理
在堆疊配置中，有些故障僅影響單個器件，而另一些故障則影響所有器件。例如，如果一個器件進入電流限制狀態，則只有該器件受到影響。但是，一個器件中的熱關斷或欠壓鎖定事件會通過共享的使能 (SYSTEM_READY) 信號禁用所有器件。表 7-7 總結了堆疊運行期間的故障處理。
| 故障條件 | 器件響應 | 系統響應 |
|---|---|---|
| UVLO | 使能信號被拉至低電平 | 新的軟啟動 |
| OVLO | ||
| 熱關斷 | ||
| 電流限制 | 使能信號保持高電平 | 誤差放大器被鉗位 |
| 向 MODE/SYNC 施加的外部時鐘發生故障 | SYNC_OUT 和功率級切換至內部振蕩器 | 默認開關頻率下的正常運行。輔助器件保持正確的相移。 |