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TI, 고전류 FPGA 및 프로세서 전원 공급 장치의 전력 밀도를 극대화하는 스택형 DC/DC 벅 컨버터 출시

최대 160A 출력 전류를 제공하고 통신, 기업 및 산업용 애플리케이션의 열 성능 강화

TI가 벅 컨버터로는 최초로 최대 4개의 IC를 적층할 수 있는 새로운 40A SWIFTTM DC/DC 벅 컨버터를 출시했다. TPS546D24A PMBus 벅 컨버터는 85°C의 주변 온도에서 경쟁 제품보다 4배 더 높은 최대 160A 출력 전류를 공급할 수 있는 전력 IC이다. TPS546D24A는 모든 40A DC/DC 컨버터 중 효율이 가장 높아 고성능 데이터 센터와 기업용 컴퓨팅, 의료, 무선 인프라 및 유선 네트워킹 애플리케이션의 전력 손실을 1.5W 낮출 수 있다.  

전원 공급장치의 크기는 줄이고 열 성능은 최적화

솔루션의 크기와 열 성능은 최신 FPGA용 전원 공급 장치를 설계하는 엔지니어에게 두 가지 주요한 고려 사항이다. TPS546D24A 벅 컨버터는 적층이 가능한 고유한 특징으로 두 문제를 모두 해결한다. 또한 TPS546D24A는 선택 가능한 내부 보상 네트워크를 제공하는 PMBus 인터페이스를 탑재하고 있기 때문에 엔지니어가 보드에서 최대 6개의 외부 보상 부품을 제거할 수 있어 고전류 FPGA/ASIC를 위한 전체 전원 공급장치 솔루션 크기를 디스크리트 다상 컨트롤러 대비 10% (또는 130 mm2) 이상 줄일 수 있다.

이 밖에 TPS546D24A는 와트당 8.1°C로 열 저항이 낮아 경쟁 DC/DC 컨버터보다 13°C 더 낮은 온도로 작동하므로 베이스밴드 장치와 자동 시험 장비와 같이 고온의 혹독한 환경에서 작동하는 전자 장치의 신뢰성을 향상시킨다. 

높은 스위칭 주파수에서 효율 향상

높은 스위칭 주파수의 DC/DC 컨버터를 사용하면 엔지니어는 전원 공급장치의 풋프린트를 줄이고 보다 쉽게 고대역폭 시스템을 설계할 수 있다. TPS546D24A는 1.5MHz의 스위칭 주파수를 제공하므로 IC 당 40A 전류를 제공하면서 유사한 컨버터에 비해 인덕턴스와 커패시턴스를 1/3까지 줄일 수 있다. 통상적으로 스위칭 주파수가 높을수록 효율성에 부정적인 영향을 미치는데, 이를 완화하기 위해 TPS546D24A는 0.9mΩ 로우 사이드 MOSFET을 탑재함으로써 경쟁 DC/DC 벅 컨버터보다 3.5% 더 높은 효율을 발휘한다. 높은 스위칭 주파수에서 열 성능 최적화에 대한 자세한 내용은 기술 원고 “SoC 전원 설계: 전원 공급 장치 열 최적화 3단계”에서 확인할 수 있다. 

FPGA 전원 공급 장치를 위한 엄격한 전압 정확도 요구 사항을 충족

FPGA는 다양한 애플리케이션에 사용되지만, 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 PMBus 명령 세트와 핀 스트래핑 구성 기능을 통해 전류를 보다 정확하게 모니터링해 오류를 기록하고 결과적으로 초과 설계를 피할 수 있다. FPGA용 전원 공급 장치 설계에 대한 자세한 내용은 애플리케이션 노트 “TPS546D24A를 사용하여 1%보다 우수한 출력 전압 정확도 달성하기”에서 확인할 수 있다. 

판매 시기 및 가격

TPS546D24A는 5mm x 7mm, 40핀 QFN 패키지로 제공되며, 현재 TI와 공인 유통판매 업체들을 통해 구입할 수 있다. 가격은 1,000개 단위로 4.27달러부터 시작된다. TPS546D24AEVM 평가 보드는 TI.com에서 199달러에 구입할 수 있다. 핀-투-핀 및 풋프린트 호환이 가능한 시제품 TPS546B24A(20A) 및 TPS546A24A(10A) DC/DC 컨버터는 현재 TI에서만 구입할 수 있으며, 가격은 1,000개 단위로 각각 3.25달러 및 2.49달러부터 시작된다.

Texas Instruments 소개
세계적인 반도체 업체 텍사스 인스트루먼트(나스닥: TXN)는 산업용, 차량용, 개인용 전자기기, 통신 장비 및 엔터프라이즈 부문의 아날로그 IC 및 임베디드 프로세서를 설계∙제조∙시험∙판매하고 있다. 수십년 동안 TI는 반도체를 통해 더 합리적인 가격의 전자 제품을 만들어서 더 나은 세상을 만들고자 하는 기술적 진보 정신에 준해 모든 전자기기에 반도체가 적용될 수 있도록 보다 높은 신뢰성과 효율성을 제공하는 기술 혁신을 거듭해왔다. TI에 대한 보다 자세한 내용은 공식 홈페이지 www.ti.com에서 확인할 수 있다.