可擴展性的優點:從彼得·帕克(Peter Parker)到引腳複用
發布時間:2020-06-11 來源:德州儀器產品銷售工程師 Vikram Sundaram 責任編輯:wenwei
【導讀】通tong常chang情qing況kuang下xia,蜘zhi蛛zhu俠xia在zai尋xun找zhao可ke攀pan附fu的de建jian築zhu物wu時shi,可ke擴kuo展zhan性xing是shi考kao量liang的de重zhong要yao因yin素su。雖sui然ran供gong電dian設she計ji並bing非fei典dian型xing的de超chao級ji英ying雄xiong配pei備bei,但dan設she計ji的de可ke擴kuo展zhan性xing往wang往wang與yu滿man足zu設she計ji的de需xu求qiu同tong樣yang重zhong要yao。而er要yao達da到dao設she計ji靈ling活huo,最zui有you效xiao途tu徑jing莫mo過guo於yu選xuan擇ze可ke擴kuo展zhan性xing的de係xi列lie裝zhuang置zhi。
所謂可擴展性的係列裝置,意指各裝置的引腳對引腳兼容,且係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,隻需移除 10A 裝置,再裝上 20A 裝置,不需重組或大幅更動電路板配置;亦可繼續運用同係列裝置的各項特性,如外部零組件數量少、可堆疊性與PMBus協定等。總而言之,可擴展性的係列產品,服務更廣泛,而非僅限一兩個應用。

圖一:可擴展性的引腳對引腳裝置範例
蜂鳴!額定電流過高!
在設計中采用堆疊配置,可擴展性會更加有利,因為高電流應用(>80 A)通常無法使用單個集成電路(IC)進行維修,若具備可堆疊性,即可將多件DC/DC轉(zhuan)換(huan)器(qi)並(bing)聯(lian),從(cong)而(er)構(gou)成(cheng)一(yi)個(ge)具(ju)有(you)綜(zong)合(he)輸(shu)出(chu)額(e)定(ding)值(zhi)的(de)多(duo)相(xiang)位(wei)變(bian)壓(ya)器(qi)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),其(qi)總(zong)額(e)定(ding)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)為(wei)堆(dui)棧(zhan)芯(xin)片(pian)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)之(zhi)總(zong)和(he)。例(li)如(ru),若(ruo)堆(dui)棧(zhan) 10A 器件及 20A器件,負載點即可處理 30A的電流 。此種應用一般需要一個DC/DC控製器及多路功率級,但堆疊配置能將兩項及以上的變壓器輸出綁在一起,縮小整體設計麵積,如圖二的標準架構使用三個IC,而可堆棧架構隻用兩個IC。

圖二:標準與堆疊配置的麵積比較
相較於單一IC,堆疊配置可以實現更大的散熱,因為熱量分布在多個元件上。可堆疊性還可以降低成本,因為低等級的電感器的成本比單個IC中的高等級電感器的成本低。您可以在一個可擴展係列的堆疊中混合匹配部件,這種易於互換的特性可以更有效地滿足負載點需求。
強力帶來卓越的引腳複用能力
DC/DC 轉換器的可擴展性可以在通過引腳複用或 PMBus配(pei)置(zhi)元(yuan)件(jian)時(shi),保(bao)留(liu)外(wai)部(bu)元(yuan)件(jian)數(shu)量(liang),以(yi)備(bei)需(xu)求(qiu)變(bian)化(hua)時(shi)使(shi)用(yong)。例(li)如(ru),引(yin)腳(jiao)複(fu)用(yong)可(ke)以(yi)讓(rang)設(she)計(ji)師(shi)通(tong)過(guo)在(zai)適(shi)當(dang)引(yin)腳(jiao)位(wei)置(zhi)放(fang)置(zhi)不(bu)同(tong)的(de)電(dian)阻(zu)配(pei)置(zhi)來(lai)選(xuan)擇(ze)內(nei)部(bu)補(bu)償(chang)元(yuan)件(jian)。使(shi)用(yong)具(ju)有(you)內(nei)部(bu)補(bu)償(chang)及(ji)可(ke)擴(kuo)展(zhan)性(xing)的(de)係(xi)列(lie)產(chan)品(pin),如(ru) TPS546A24A、 TPS546B24A 、 TPS546D24A 等則不需要額外工作,因為各器件之間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複用配置。
從圖三可見,即使選擇的配置發生改變,引腳複用也未必會增加外部元件數量;當采用引腳複用功能在兩個不同的開關頻率之間切換時,隻需要簡單地改變其中一些電阻值

圖三: 用兩種不同的引腳複用配置來改變TPS546D24A的 開關頻率
這種優勢還可以擴展到 PMBus 轉化器,若設計的成敗取決於能否接收故障通報或電源正常信號(PG),則所有係列產品皆可具備這些功能;對於可堆疊的 PMBus 兼容元件、一個元件充當堆棧的主元件,子元件會根據主元件接收到的命令運行。
拯救世界(或拯救設計流程)
tongguozaidangqiandeedingzhishangjinxingkuozhan,hekeduidiexingshixianhunhepipei,bingyuliuwaibuyuanjianshuliang,tongguoshiyongkekuozhanbujiandailaigengduotongyongxing。ruodangqiandeyinjiaofuyongpeizhihuoqijianbufuhefuzaidian,zhixugenghuandianzuhuogaiyongtongyixiliechanpinneiqitayuanjianjike。
您可選擇消耗大量時間來重新設計細節,或讓一個可擴展的家族為你量身定做。即使是托尼·史塔克(Tony Stark),也不會在每次製作新的鋼鐵俠戰衣時,重新設計電弧反應堆,不然他怎麼會有時間去拯救世界呢?
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