FPGA용 전원공급장치, 열 성능 높고 작은 DC/DC컨버터로 해결
FPGA용 전원공급장치, 열 성능 높고 작은 DC/DC컨버터로 해결
  • 김주연 기자
  • 승인 2020.03.11 21:42
  • 댓글 0
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TI, 벅 컨버터 최초 최대 4개 IC 집적 가능한 PMBus 컨버터 'TPS546D24A' 내놔
텍사스인스트루먼트(TI)는 벅 컨버터로는 최초로 최대 4개의 집적회로(IC)를 적층할 수 있는 스위프트(SWIFT) DC/DC 벅 컨버터 'TPS546D24A'를 출시했다./TI

텍사스인스트루먼트(TI, 지사장 박중서)는 벅 컨버터로는 최초로 최대 4개의 집적회로(IC)를 적층할 수 있는 스위프트(SWIFT) DC/DC 벅 컨버터 'TPS546D24A'를 출시했다고 10일 밝혔다.

'TPS546D24A'는 PMBus 벅 컨버터로, 주변 온도가 85℃일 때 경쟁사보다 4배 높은 최대 160A 출력 전류를 공급한다. 시중에 출시된 40A DC/DC 벅 컨버터 중 가장 효율이 높아 고성능 데이터센터와 기업용 컴퓨팅, 무선 및 의료 인프라, 유선 네트워킹 애플리케이션의 전력 손실을 1.5W 낮출 수 있다.

솔루션의 크기와 열 성능은 특히 프로그래머블반도체(FPGA)용 전원공급장치를 설계할 때 중요하다. 'TPS546D24A'는 적층이 가능해 두 문제에서 모두 자유롭다. 또선택 가능한 내부 보상 네트워크를 제공하는 PMBus 인터페이스를 탑재하고 있기 때문에 엔지니어가 보드에서 최대 6개의 외부 보상 부품을 제거할 수 있어 고전류 FPGA 및 전용반도체(ASIC)를 위한 전체 전원 공급장치 솔루션 크기를 디스크리트 다상 컨트롤러 대비 10%(또는 130㎟) 이상 줄일 수 있다.

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.

또 TPS546D24A는 열 저항이 와트당 8.1℃에 불과해 경쟁 DC/DC 컨버터보다 13°C 더 낮은 온도로 작동, 베이스밴드 장치나 자동 시험 장비처럼 고온의 혹독한 환경에서 작동하는 전자 장치의 신뢰성을 향상시킨다.

높은 스위칭 주파수의 DC/DC 컨버터를 사용하면 엔지니어는 전원 공급장치의 풋프린트를 줄이고 보다 쉽게 고대역폭 시스템을 설계할 수 있다. TPS546D24A는 1.5㎒의 스위칭 주파수를 제공하므로 IC 당 40A 전류를 제공하면서 유사한 컨버 터대비 인덕턴스와 커패시턴스를 3분의1까지 줄일 수 있다. 통상적으로 스위칭 주파수가 높을수록 효율성에 부정적인 영향을 미치는데, 이를 완화하기 위해 TPS546D24A는 0.9mΩ 로우 사이드 MOSFET을 탑재해 경쟁 DC/DC 벅 컨버터보다 3.5% 더 높은 효율을 발휘한다. 

TPS546D24A는 5x7㎜, 40핀 QFN 패키지로 제공된다.


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