多相解決方案:處理器核心電源

設計具快速暫態響應、最大功率密度和效率且簡化的 DC/DC 電源供應器

為處理器核心提供智慧化且有效率的電源轉換

利用我們在 CPU 核心多相解決方案領域的專業知識和業界領導級地位,我們建立了高密度且具能源效率的核心電源解決方案,專為對 AI 驅動高效運算的需求所量身打造。將我們的智慧監控功率級或模組搭配我們的超快速暫態控制器後,即可簡化 DC/DC 電源供應器。透過我們多樣化的電源裝置和多相控制器產品組合,我們可為您的 CPU、GPU、SoC 或自訂 ASIC 和 FPGA 強化電源設計,以供企業伺服器、資料中心、網路及通訊使用。

依類別瀏覽產品

控制器

透過直覺化的 GUI 支援 Intel SVID、AMD SVI、AVSBus 和 PMBus 通訊協定。可擴充、可堆疊及電流分載,可提供高電流能力和快速暫態響應。

功率級

對多種電流範圍提供無鉛封裝,以因應多樣的處理器需求。可提供遙測、保護功能的整合式驅動器與轉電感電壓穩壓器,可降低 BOM 成本。

相關資源

適用於嵌入式系統的電源 

TI 提供適用於系統單晶片 (SoC)、處理器、微控制器、感測器或現場可編程邏輯閘陣列 (FPGA) 的電源供應解決方案。

為何選擇我們的多相核心電源解決方案?

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高效率及功率密度

場效電晶體和封裝創新,包括採用熱增強型覆晶式 HotRod™ 封裝的整合式驅動器等,可實現效率和功率密度,且峰值電流高達 90A。

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準確的遙測和進階功能

我們的多相解決方案可在低至 2°C 的溫度達到 3% 的準確度,其具備經強化的轉電感電壓穩壓器 (TLVR) 及電流分載,可在高功率應用中實現可堆疊性。

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靈活性、可擴充性和快速暫態響應

我們的多相控制器採用 D-CAP+™ 控制迴路進行設計,能夠更快地響應上升和下降暫變,可透過可擴充的相位和迴路數量提供設計靈活性。

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專為可靠性打造

進階的故障報告以及對過電流、過電壓與過熱的防護功能,均可提升可靠性。加速使用壽命測試認證可確保永續性。

25 OCT 2022 | 部落格
隨著伺服器電源需求提升,創新的半導體設計和封裝技術也提高了資料中心的效率
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設計高性能、可靠且有效率的多相核心解決方案

經強化的非線性控制和靈活性,適合不對稱的電路板設計

我們的 D-CAP+™ 控制架構可實現快速負載暫態響應,提高電源設計的效率。

優點:

  • 固定導通時間可因應輸入與輸出電壓進行調整。 
  • 快速且準確的響應可實現動態電流分載。 
  • 結合平均相位電流和補償電壓,即可調節補償迴路的回饋電壓。
  • 相位間自然相位交錯與恆定電流平衡。
  • 真正的電流模式控制,因為輸出電感不會影響電壓迴路穩定性。
參考設計
適用於高效能 Xilinx 與 Intel FPGA 平台的彈性電源參考設計
此參考設計利用我們的電源管理積體電路 (PMIC) 與控制器解決方案,因應現場可編程邏輯閘陣列 (FPGA) 各軌電源需求增加的情況。
Application note
D-CAP+TM Control for Multiphase Step-Down Voltage Regulators for Powering Microp
此應用報告介紹三代 D-CAP+™ 多相降壓控制器的基本知識。
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Featured products for 多相電源解決方案
TPS53689T 現行 具 VR14 SVID 和 PMBus 的雙通道 8 相位降壓數位多相 D-CAP+™ 控制器
TPS53685 現行 具適用於 AMD 平台的 SVI3 及 PMBus 的八相數位降壓式多相控制器

封裝最佳化,以提升電氣與熱性能

我們採用 PowerStack™ 和 HotRod™ 封裝的智慧功率級和電源模組,可以取代使用大型金屬晶片的傳統接合線四方扁平無引線封裝和堆疊。

優點:

  • 減少寄生迴路電感,以加快切換速度並提升效率。
  • 提升熱性能,特別是在中央板上使用大型黏晶粒板時。
影片
封裝最佳化 – HotRod™ QFN 和增強型 HotRod™ QFN
HotRod 或引線架覆晶 QFN 封裝可免除對接合線的需求。了解如何在適用的佈局中使用我們的 HotRod 封裝技術以緩解 EMI 問題,同時縮小解決方案尺寸。 
影片
PowerStack™ 封裝技術概覽
進一步了解 TI 的智慧功率級架構,以及封裝如何提升電路性能。
Featured products for 多相電源解決方案
CSD95410RRB 現行 90A 峰值連續同步降壓 NexFET™ 智慧功率級
CSD95420RCB 現行 50A 峰值連續同步降壓 NexFET™ 智慧功率級

具備進階遙測和保護功能的智慧型驅動器,可實現簡化且可靠的設計

我們的 NexFET™ 技術功率級採用覆晶 HotRod™ 封裝,可提供最佳化的效率和功率密度。我們的功率級也整合了智慧型驅動器電路。

優點:

  • 逐週期溫度補償雙向電流感測可確保在環境溫度下達到最高 2.5% 的準確度,在過熱情況下則可達 3%。
  • 溫度監控解析度 ±2°C。
  • 逐週期過電流限制、負過電流、高壓側短路及過熱偵測。
  • 搭配特定 TI 控制器時,可強化交握及故障診斷。
Featured products for 多相電源解決方案
CSD95410RRB 現行 90A 峰值連續同步降壓 NexFET™ 智慧功率級
CSD96415 現行 80-A 尖峰連續電流同步降壓 NexFET™ 功率級

探索精選應用

伺服器 CPU 或主機板
利用我們的 DC/DC 功率轉換解決方案,縮小整體解決方案尺寸、改善暫態響應及輸出電壓漣波、將效率最佳化,並強化系統保護。
有線網路:NIC、交換器、路由器
可為網路交換器、路由器和智慧 NIC 應用實現超過 1,000 A 的電源解決方案,並且具備快速暫態響應、可將效率最佳化,並強化系統保護。
數據中心 AI 加速器
適用於 AI 硬體加速器與圖形處理單元 (GPU) 的精巧型較高 DC/DC 電源解決方案,具備快速暫態響應、最高效率及進階系統保護。

利用我們的 DC/DC 功率轉換解決方案,縮小整體解決方案尺寸、改善暫態響應及輸出電壓漣波、將效率最佳化,並強化系統保護。

優點:

  • PowerStack™ 封裝技術消除了寄生效應,而大型接地導線架則提供卓越的熱性能。
  • 逐週期的準確溫度補償雙向電流感測可改善系統監控。
  • 進階故障監控可提升系統可靠性。
  • 整合式 MOSFET、智慧型驅動器及電流感測器提供移除被動元件的切換功能,可簡化印刷電路板佈局。
  • 我們的雙相位控制器上的 D-CAP+™技術增強了非線性控制能力,可為不對稱電路板設計提供靈活性。

 

特色資源

產品
  • CSD95410RRB – 90A 峰值連續同步降壓 NexFET™ 智慧功率級
  • CSD95420RCB – 50A 峰值連續同步降壓 NexFET™ 智慧功率級
  • CSD95411 – 65-A 尖峰連續電流同步降壓 NexFET™ 功率級

可為網路交換器、路由器和智慧 NIC 應用實現超過 1,000 A 的電源解決方案,並且具備快速暫態響應、可將效率最佳化,並強化系統保護。

我們的高電流智慧功率級具備主動共享功能,以實現可堆疊性,可滿足更高的功率需求。

優點:

  • 主動電流共享倍相功率級技術,確保堆疊功率級之間準確地共享電流。
  • PowerStack™ 封裝技術消除了寄生效應,而大型接地導線架則提供卓越的熱性能。
  • 我們的雙相位控制器上的 D-CAP+™技術增強了非線性控制能力,可為不對稱電路板設計提供靈活性。 

特色資源

產品
  • CSD95430 – 90-A 峰值連續電流同步降壓 NexFET™ 智慧功率級
  • CSD95410RRB – 90A 峰值連續同步降壓 NexFET™ 智慧功率級
  • CSD95420RCB – 50A 峰值連續同步降壓 NexFET™ 智慧功率級

適用於 AI 硬體加速器與圖形處理單元 (GPU) 的精巧型較高 DC/DC 電源解決方案,具備快速暫態響應、最高效率及進階系統保護。

我們靈活的可擴充控制器包含高電流智慧功率級與快速暫態控制器。

優點:

  • 25V 場效電晶體技術,可實現高達 16V 的輸入電壓範圍。
  • 逐週期溫度補償雙向電流感測可改善系統監控。
  • 進階故障監控可提升系統可靠性。
  • 整合式 MOSFET、智慧型驅動器及電流感測器提供移除被動元件的切換功能,可簡化印刷電路板佈局。

特色資源

產品
  • CSD96415 – 80-A 尖峰連續電流同步降壓 NexFET™ 功率級
  • CSD96416 – 50-A 峰值連續電流同步降壓 NexFET™ 智慧功率級
  • CSD95410RRB – 90A 峰值連續同步降壓 NexFET™ 智慧功率級

設計與開發資源

開發板
適用於具有 PMBus 介面的 D-CAP+™ 降壓式控制器的雙通道 (6+2/5+3) 評估模組

TPS53681EVM 評估模組可讓使用者評估在低電壓,高電流,降壓負載點 (POL) 應用中具有 CSD95490 智慧功率級的 TPS53681 控制器的運作特性,並具備隨附 PMBus 介面的配置,控制和監控功能。

該設備使用 4.5V 至 17V 之間的電壓源運行,並允許透過 PMBus 介面和我們的 Fusion Digital Power™ 設計軟體進行編程及監控。

開發板
TPSM831D31、8V 至 14V 輸入、雙輸出、120A + 40A PMBus 電源模組評估模組
TPSM831D31 評估板可針對高達 120A(適用於輸出 A)和 40A(適用於輸出 B)的電流,評估 TPSM831D31 電源模組的運作。輸入電壓範圍為 8V 至 14V。輸出 A 和輸出 B 的輸出電壓範圍為 0.25V 至 1.52V。該評估板可輕鬆評估 TPSM831D31 的運作。
開發板
具有 PMBus 介面 EVM 的雙通道 (12+0、11+1 或 10+2 相位)、D-CAP+ 降壓、DC-DC 類比

TPS536C7EVM 評估模組 (EVM) 讓使用者可評估 TPS536C7 控制器。

控制器為具有 PMBus 介面的雙通道(12 + 0、11 + 1 或 10 + 2相位)、D-CAP+™ 同步降壓無驅動控制。該裝置使用 4.5 V 至 17 V 電壓供應運作。該控制器允許透過 PMBus 介面進行編程和監控。

此 EVM 使用 CSD95410、同步降壓 NexFET™ 90-A 智慧功率級裝置作為功率級模組。

技術資源

影片
影片
多相降壓穩壓器簡介
在這支影片中,我們將探討多相降壓穩壓器到底是什麼、適合哪些用途,以及實作這些穩壓器時所面臨的一些挑戰。
Technical article
Technical article
An introduction to the D-CAP+™ modulator and its real world performance
D-CAP+™ 調變器及其實際性能的簡介
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Application note
Application note
Power loss calculation with CSI consideration for synchronous buck converters (Rev. A)
同步降壓轉換器的功率損耗計算與同源電感考量
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