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TI의 고전류 FPGA·ASIC 위한 DC/DC 벅 컨버터
2020년 4월 1일 (수) 00:00:00 |   지면 발행 ( 2020년 4월호 - 전체 보기 )

 
최대 출력 160A 제공, 애플리케이션의 열 성능 강화

TI가 벅 컨버터로는 최초로 최대 4개의 IC를 적층 할 수 있는 새로운 ‘40A SWIFTTM DC/DC 벅 컨버터’를 출시했다.
TPS546D24A 피엠버스(PMBus) 벅 컨버터는 85 ℃의 주변 온도에서 여타의 제품보다 4배가량 높은 160A 출력 전류를 공급할 수 있는 전력 IC이다. TI 측 설명에 따르면, TPS546D24A는 효율이 매우 높아 고성능 데이터 센터와 기업용 컴퓨팅, 의료, 무선 인프라 및 유선 네트워킹 애플리케이션의 전력 손실을 1.5 W 낮출 수 있다. 솔루션의 크기와 열 성능은 최신 FPGA 용 전원 공급 장치를 설계하는 엔지니어에게 두 가지 주요한 고려 사항이다.
 
TPS546D24A 벅 컨버터는 적층이 가능한 고유한 특징으로 두 문제를 모두 해결한다. 또한, 이 제품은 선택 가능한 내부 보상 네트워크를 제공하는 피엠버스 인터페이스를 탑재하고 있기 때문에 엔지니어가 보드에서 최대 6개의 외부 보상 부품을 제거할 수 있어 고전류 FPGA/ASIC를 위한 전체 전원 공급장치 솔루션 크기를 디스크리트(Discrete) 다상 컨트롤러 대비 10% (또는 130 ㎟) 이상 줄일 수 있다. 이 밖에, TPS546D24A는 와트당 8.1 ℃로 열 저항이 낮아 여타의 DC/DC 컨버터보다 13 ℃ 더 낮은 온도로 작동하므로, 베이스밴드 장치와 자동 시험 장비와 같이 고온의 혹독한 환경에서 작동하는 전자 장치의 신뢰성을 향상시킨다.
 
높은 스위칭 주파수 의 DC/DC 컨버터를 사용하면 엔지니어는 전원 공급 장치의 풋프린트 를 줄이고 보다 쉽게 고대역폭 시스템을 설계할 수 있다. TPS546D24A는 1.5 ㎒의 스위칭 주파수를 제공하므로 IC 당 40 A 전류를 제공하면서 유사한 컨버터에 비해 인덕턴스와 커패시턴스 를 1/3까지 줄일 수 있다.
 
통상적으로 스위칭 주파수가 높을수록 효율성에 부정적인 영향을 미치는데, 이를 완화하기 위해 이 제품은 0.9 mΩ 로우 사이드 모스펫(MOSFET)을 탑재함으로써 여타의 제품보다 3.5% 효율을 향상됐다는 평가를 받는다
.
통상 FPGA DC 레일을 지원하기 위해 요구되는 전압의 정확도는 매우 높다. TPS546D24A는 출력 전압 오차가 1% 미만에 불과해 이러한 엄격한 전압 허용오차 요구 사항을 충족시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 엔지니어는 광범위한 피엠버스 명령 세트와 핀 스트래핑 구성 기능을 통해 전류를 보다 정확하게 모니터링해 오류를 기록하고 결과적으로 초과 설계를 피할 수 있다.
 
텍사스 인스트루먼트(TI, Texas Instruments) 02-560-6800 www.ti.com

<Energy News>

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