CSD95372BQ5M [TI]

60A 同步降压 NexFET™ 智能功率级;
CSD95372BQ5M
型号: CSD95372BQ5M
厂家: TEXAS INSTRUMENTS    TEXAS INSTRUMENTS
描述:

60A 同步降压 NexFET™ 智能功率级

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CSD95372BQ5M  
ZHCSC56 MARCH 2014  
CSD95372BQ5M 同步降压 NexFET™ 智能功率级  
1 特性  
2 应用范围  
1
60A 持续运行电流能力  
多相位同步降压转换器  
电流 30A 时,系统效率达到 93.4%  
电流 30A 时,2.8W 低功率损耗  
高频运行(高达 1.25MHz)  
支持强制连续传导模式 (FCCM) 的二极管仿真模式  
温度补偿双向电流感测  
高频应用  
高电流、低占空比应用  
负载点 (POL) 直流 - 直流转换器  
内存和图形卡  
台式机和服务器 VR11.x / VR12.x V 内核和存储器  
同步转换器  
模拟温度输出(0°C 600mV)  
故障监控  
3 说明  
高端短路、过流和过热保护  
CSD95372BQ5M NexFET™ 功率级的设计针对高功  
率、高密度同步降压转换器中的使用进行了高度优化。  
这个产品集成了驱动器集成电路 (IC) 和功率金属氧化  
物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 来完善功率级开关  
功能。 这个组合在小型 5mm x 6mm 外形尺寸封装中  
提供高电流、高效和高速开关功能。 它还集成了准确  
电流感测和温度感测功能,以简化系统设计并提高准确  
度。 此外,已经 PCB 封装进行了优化以帮助减少设计  
时间并简化总体系统设计的完成。  
输入电压高达 14.5V  
3.3 5V 脉宽调制 (PWM) 信号兼容  
三态 PWM 输入  
集成型自举二极管  
针对击穿保护的经优化死区时间  
高密度小外形尺寸无引线 (SON) 5mm x 6mm 封装  
超低电感封装  
系统已优化的印刷电路板 (PCB) 封装  
双冷却封装  
符合 RoHS 绿色环保标准-无铅端子镀层  
无卤素  
器件信息  
数量  
器件  
介质  
封装  
出货  
CSD95372BQ5M  
13 英寸卷带  
2500  
SON  
5mm x 6mm 封  
卷带封  
CSD95372BQ5MT  
7 英寸卷带  
250  
空白  
空白  
应用图表  
典型功率级效率与功率损耗  
100  
90  
14  
12  
10  
8
VIN  
CSD95372B  
80  
VOUT  
VCC  
70  
VDD = 5V  
VIN = 12V  
VOUT = 1.2V  
LOUT = .225µH  
fSW = 500kHz  
TA = 25ºC  
60  
50  
40  
30  
6
VCC  
4
PWM1  
+Is1  
2
-Is2  
VOUT  
VOUT  
SS  
0
0
10  
20  
30  
40  
50  
60  
TSEN  
Output Current (A)  
G001  
+Is2  
-Is2  
RT  
PWM2  
PGND  
Multiphase  
Controller  
CSD95372B  
1
PRODUCTION DATA information is current as of publication date. Products conform to specifications per the terms of the Texas  
Instruments standard warranty. Production processing does not necessarily include testing of all parameters.  
English Data Sheet: SLPS499  
 
 
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目录  
6.4 Thermal Information.................................................. 4  
Application Schematic .......................................... 5  
器件和文档支持........................................................ 6  
8.1 Trademarks............................................................... 6  
8.2 Electrostatic Discharge Caution................................ 6  
8.3 Glossary.................................................................... 6  
机械封装和可订购信............................................. 7  
9.1 机械制图.................................................................... 8  
9.2 建议印刷电路板 (PCB) 焊盘图案............................... 9  
9.3 建议模板开口............................................................. 9  
1
2
3
4
5
6
特性.......................................................................... 1  
7
8
应用范围................................................................... 1  
说明.......................................................................... 1  
修订历史记录 ........................................................... 2  
Terminal Configuration and Functions................ 3  
Specifications......................................................... 4  
6.1 Absolute Maximum Ratings ...................................... 4  
6.2 Handling Ratings....................................................... 4  
6.3 Recommended Operating Conditions....................... 4  
9
4 修订历史记录  
日期  
修订版本  
注释  
2014 3 月  
*
最初发布版本。  
2
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5 Terminal Configuration and Functions  
Top View  
IOUT  
REFIN  
ENABLE  
PGND  
1
2
3
4
5
12 PWM  
11 TAO/FAULT  
10 FCCM  
9
8
BOOT  
13  
VDD  
BOOT_R  
PGND  
VSW  
6
7
VIN  
Terminal Functions  
TERMINAL  
DESCRIPTION  
NAME  
NUMBER  
Bootstrap capacitor connection. Connect a minimum of 0.1-µF 16-V X7R ceramic capacitor from BOOT to BOOT_R  
pins. The bootstrap capacitor provides the charge to turn on the control FET. The bootstrap diode is integrated.  
BOOT  
9
8
BOOT_R  
Return path for HS gate driver, connected to VSW internally.  
Enables device operation. If ENABLE = logic HIGH, turns on device. If ENABLE = logic LOW, the device is turned  
off and both MOSFET gates are actively pulled low. An internal 100kΩ pull down resistor will pull the ENABLE pin  
LOW if left floating.  
ENABLE  
FCCM  
3
This pin enables the Diode Emulation function. When this pin is held LOW, Diode Emulation Mode is enabled for  
sync FET. When FCCM is HIGH, the device is operated in Forced Continuous Conduction Mode. An internal 5-µA  
current source will pull the FCCM pin to 3.3 V if left floating.  
10  
IOUT  
PGND  
PGND  
1
4
Output of current sensing amplifier. V(IOUT) – V(REFIN) is proportional to the phase current.  
Power ground, connected directly to terminal 13.  
Power ground  
13  
Pulse width modulated 3-state input from external controller. Logic LOW sets control FET gate low and sync FET  
gate high. Logic HIGH sets control FET gate high and sync FET gate low. Open or High Z sets both MOSFET  
gates low if greater than the 3-state shutdown hold-off time (t3HT).  
PWM  
12  
2
REFIN  
External reference voltage input for current sensing amplifier  
Temperature Analog Output. Reports a voltage proportional to the die temperature. An ORing diode is integrated in  
the IC. When used in multiphase application, a single wire can be used to connect the TAO pins of all the IC's. Only  
the highest temperature will be reported. TAO will be pulled up to 3 V if thermal shutdown occurs. TAO should be  
bypassed to PGND with a 1nF 16V X6R ceramic capacitor.  
TAO/  
FAULT  
11  
VDD  
VIN  
5
7
6
Supply voltage to gate driver and internal circuitry  
Input voltage pin. Connect input capacitors close to this pin.  
VSW  
Phase node connecting the HS MOSFET source and LS MOSFET drain – pin connection to the output inductor.  
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3
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6 Specifications  
6.1 Absolute Maximum Ratings  
TA = 25°C (unless otherwise noted)(1)  
PARAMETER  
MIN  
–0.3  
–0.3  
–7  
MAX  
UNIT  
V
VIN to PGND  
25  
VIN to VSW  
25  
V
VIN to VSW (10 ns)  
27  
V
VSW to PGND  
–0.3  
–7  
20  
V
VSW to PGND (10 ns)  
VDD to PGND  
23  
V
–0.3  
–0.3  
–0.3  
7
VDD + 0.3 V  
VDD + 0.3 V  
12  
V
ENABLE, PWM, FCCM. TAO, IOUT, REFIN to PGND  
BOOT to BOOT_R(2)  
PD, Power Dissipation  
TJ, Operating Junction  
V
V
W
°C  
–55  
150  
(1) Stresses beyond those listed under absolute maximum ratings may cause permanent damage to the device. These are stress ratings  
only, and functional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated is not implied. Exposure to absolute-  
maximum-rated conditions for extended periods may affect device reliability.  
(2) Should not exceed 7 V  
6.2 Handling Ratings  
PARAMETER  
MIN  
MAX  
150  
UNIT  
Tstg  
Storage Temperature Range  
–55  
°C  
Human Body Model (HBM)  
2000  
500  
ESD Rating  
V
Charged Device Model (CDM)  
6.3 Recommended Operating Conditions  
TA = 25° (unless otherwise noted)  
PARAMETER  
CONDITIONS  
MIN  
MAX  
5.5  
UNIT  
V
VDD, Gate Drive Voltage  
VIN, Input Supply Voltage  
VOUT, Output Voltage  
4.5  
14.5  
5.5  
V
V
IOUT, Continuous Output Current  
IOUT-PK, Peak Output Current(2)  
fSW, Switching Frequency  
On Time Duty Cycle  
VIN = 12 V, VDD = 5 V, VOUT = 1.2 V,  
fSW = 500 kHz, LOUT = 0.225 µH(1)  
60  
A
90  
A
CBST = 0.1 µF (min)  
fSW = 1MHz  
1250  
85  
kHz  
%
Minimum PWM On Time  
Operating Temperature  
40  
ns  
°C  
–40  
125  
(1) Measurement made with six 10-µF (TDK C3216X5R1C106KT or equivalent) ceramic capacitors placed across VIN to PGND pins.  
(2) System conditions as defined in Note 1. Peak Output Current is applied for tp = 50 µs.  
6.4 Thermal Information  
TA = 25°C (unless otherwise noted)  
PARAMETER  
Thermal Resistance, Junction-to-Case (Top of package)(1)  
Thermal Resistance, Junction-to-Board(2)  
MIN  
TYP  
MAX UNIT  
RθJC  
RθJB  
15  
°C/W  
1.5  
(1)  
(2)  
R
θJC is determined with the device mounted on a 1-inch² (6.45 -cm²), 2-oz (.071-mm thick) Cu pad on a 1.5-inch x 1.5-inch, 0.06-inch  
(1.52-mm) thick FR4 board.  
θJB value based on hottest board temperature within 1 mm of the package.  
R
4
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7 Application Schematic  
12V  
BOOT  
BOOT_R  
VIN  
TPS53661  
TAO/FAULT  
PWM1  
PWM  
VCORE_OUT  
VSP  
VSW  
CSD95372B  
SKIP#-RAMP  
FCCM  
VDD  
PGND  
5V  
VSN  
Load  
ENABLE  
PGND IMON REFIN  
OCP-I  
CSP1  
TSEN  
COMP  
12V  
VREF  
BOOT  
BOOT_R  
VIN  
F-IMAX  
TAO/FAULT  
PWM  
PWM2  
VSW  
FCCM  
VDD  
CSD95372B  
PGND  
5V  
B-TMAX  
ENABLE  
PGND IMON REFIN  
CSP2  
O-USR  
12V  
BOOT  
BOOT_R  
VIN  
TAO/FAULT  
ADDR  
PWM  
PWM3  
VSW  
FCCM  
VDD  
CSD95372B  
PGND  
5V  
ENABLE  
PGND IMON REFIN  
SLEW-MODE  
CSP3  
12V  
ISUM  
IMON  
IMON  
BOOT  
BOOT_R  
VIN  
TAO/FAULT  
PWM  
PWM4  
VSW  
FCCM  
VDD  
CSD95372B  
PGND  
5V  
ENABLE  
PGND IMON REFIN  
SCLK  
ALERT#  
SDIO  
To/From  
CPU  
CSP4  
^
VR_RDY  
12V  
VR_HOT#  
PMB_CLK  
PMB_ALERT#  
PMB_DIO  
ENABLE  
BOOT  
BOOT_R  
VIN  
I2C or  
PMBus  
(Optional)  
TAO/FAULT  
PWM  
PWM5  
VSW  
^
FCCM  
VDD  
CSD95372B  
PGND  
5V  
ENABLE  
ENABLE  
PGND IMON REFIN  
VR_FAULT#  
VR_FAULT#  
CSP5  
12V  
12V  
V12  
BOOT  
BOOT_R  
VIN  
5V  
TAO/FAULT  
PWM  
PWM6  
V5  
VSW  
FCCM  
VDD  
CSD95372B  
PGND  
5V  
3.3V  
V3R3  
ENABLE  
PGND IMON REFIN  
CSP6  
GND  
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8 器件和文档支持  
8.1 Trademarks  
NexFET is a trademark of Texas Instruments.  
8.2 Electrostatic Discharge Caution  
These devices have limited built-in ESD protection. The leads should be shorted together or the device placed in conductive foam  
during storage or handling to prevent electrostatic damage to the MOS gates.  
8.3 Glossary  
SLYZ022 TI Glossary.  
This glossary lists and explains terms, acronyms and definitions.  
6
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9 机械封装和可订购信息  
以下页中包括机械封装和可订购信息。 这些信息是针对指定器件可提供的最新数据。 这些数据会在无通知且不对  
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9.1 机械制图  
Exposed tie clip may vary  
A
c2  
E2  
d2  
E1  
c1  
L1  
d1  
K
b3  
b2  
b1  
E
D2  
b
e
a1  
L
0.300 x 45°  
d
毫米  
英寸  
DIM  
最小值  
1.400  
0.000  
0.200  
标称值  
1.450  
最大值  
1.500  
0.050  
0.320  
最小值  
0.057  
0.000  
0.008  
标称值  
0.059  
0.000  
0.010  
最大值  
0.061  
0.002  
0.013  
A
a1  
b
0.000  
0.250  
b1  
b2  
b3  
c1  
c2  
D2  
d
2.750 典型值  
0.250  
0.108 典型值  
0.010  
0.200  
0.320  
0.008  
0.013  
0.250 典型值  
0.200  
0.010 典型值  
0.008  
0.150  
0.200  
5.300  
0.200  
0.350  
1.900  
5.900  
4.900  
3.200  
0.250  
0.300  
5.500  
0.300  
0.450  
2.100  
6.100  
5.100  
3.400  
0.006  
0.008  
0.209  
0.008  
0.014  
0.075  
0.232  
0.193  
0.126  
0.010  
0.012  
0.217  
0.012  
0.018  
0.083  
0.240  
0.201  
0.134  
0.250  
0.010  
5.400  
0.213  
0.250  
0.010  
d1  
d2  
E
0.400  
0.016  
2.000  
0.079  
6.000  
0.236  
E1  
E2  
e
5.000  
0.197  
3.300  
0.130  
0.500 典型值  
0.350 典型值  
0.500  
0.020 典型值  
0.014 典型值  
0.020  
K
L
0.400  
0.210  
0.00  
0.600  
0.410  
0.016  
0.008  
0.00  
0.024  
0.016  
L1  
θ
0.310  
0.012  
8
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9.2 建议印刷电路板 (PCB) 焊盘图案  
0.331(0.013)  
0.370 (0.015)  
1.000 (0.039)  
0.410 (0.016)  
0.550 (0.022)  
0.300 (0.012)  
2.800  
(0.110)  
6.300  
(0.248)  
5.300  
(0.209)  
5.639  
(0.222)  
0.500  
(0.020)  
0.300  
(0.012)  
R0.127 (R0.005)  
3.400  
(0.134)  
5.900  
(0.232)  
1. 尺寸单位为 mm(英寸)。  
9.3 建议模板开口  
0.350(0.014)  
2.750  
(0.108)  
0.250  
(0.010)  
1. 尺寸单位为 mm(英寸)。  
2. 模板厚度 100µm  
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9
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TI 保证其所销售的组件的性能符合产品销售时 TI 半导体产品销售条件与条款的适用规范。仅在 TI 保证的范围内,且 TI 认为 有必要时才会使  
用测试或其它质量控制技术。除非适用法律做出了硬性规定,否则没有必要对每种组件的所有参数进行测试。  
TI 对应用帮助或客户产品设计不承担任何义务。客户应对其使用 TI 组件的产品和应用自行负责。为尽量减小与客户产品和应 用相关的风险,  
客户应提供充分的设计与操作安全措施。  
TI 不对任何 TI 专利权、版权、屏蔽作品权或其它与使用了 TI 组件或服务的组合设备、机器或流程相关的 TI 知识产权中授予 的直接或隐含权  
限作出任何保证或解释。TI 所发布的与第三方产品或服务有关的信息,不能构成从 TI 获得使用这些产品或服 务的许可、授权、或认可。使用  
此类信息可能需要获得第三方的专利权或其它知识产权方面的许可,或是 TI 的专利权或其它 知识产权方面的许可。  
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复制。TI 对此类篡改过的文件不承担任何责任或义务。复制第三方的信息可能需要服从额外的限制条件。  
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客户认可并同意,尽管任何应用相关信息或支持仍可能由 TI 提供,但他们将独力负责满足与其产品及在其应用中使用 TI 产品 相关的所有法  
律、法规和安全相关要求。客户声明并同意,他们具备制定与实施安全措施所需的全部专业技术和知识,可预见 故障的危险后果、监测故障  
及其后果、降低有可能造成人身伤害的故障的发生机率并采取适当的补救措施。客户将全额赔偿因 在此类安全关键应用中使用任何 TI 组件而  
TI 及其代理造成的任何损失。  
在某些场合中,为了推进安全相关应用有可能对 TI 组件进行特别的促销。TI 的目标是利用此类组件帮助客户设计和创立其特 有的可满足适用  
的功能安全性标准和要求的终端产品解决方案。尽管如此,此类组件仍然服从这些条款。  
TI 组件未获得用于 FDA Class III(或类似的生命攸关医疗设备)的授权许可,除非各方授权官员已经达成了专门管控此类使 用的特别协议。  
只有那些 TI 特别注明属于军用等级或增强型塑料TI 组件才是设计或专门用于军事/航空应用或环境的。购买者认可并同 意,对并非指定面  
向军事或航空航天用途的 TI 组件进行军事或航空航天方面的应用,其风险由客户单独承担,并且由客户独 力负责满足与此类使用相关的所有  
法律和法规要求。  
TI 已明确指定符合 ISO/TS16949 要求的产品,这些产品主要用于汽车。在任何情况下,因使用非指定产品而无法达到 ISO/TS16949 要  
求,TI不承担任何责任。  
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数字音频  
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计算机及周边  
消费电子  
能源  
放大器和线性器件  
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DLP® 产品  
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接口  
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医疗电子  
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PACKAGE OPTION ADDENDUM  
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10-Dec-2020  
PACKAGING INFORMATION  
Orderable Device  
Status Package Type Package Pins Package  
Eco Plan  
Lead finish/  
Ball material  
MSL Peak Temp  
Op Temp (°C)  
Device Marking  
Samples  
Drawing  
Qty  
2500  
250  
(1)  
(2)  
(3)  
(4/5)  
(6)  
CSD95372BQ5M  
CSD95372BQ5MT  
ACTIVE  
LSON-CLIP  
LSON-CLIP  
DQP  
12  
12  
RoHS-Exempt  
& Green  
NIPDAU | SN  
Level-2-260C-1 YEAR  
Level-2-260C-1 YEAR  
-55 to 150  
-55 to 150  
95372BM  
95372BM  
ACTIVE  
DQP  
RoHS-Exempt  
& Green  
NIPDAU | SN  
(1) The marketing status values are defined as follows:  
ACTIVE: Product device recommended for new designs.  
LIFEBUY: TI has announced that the device will be discontinued, and a lifetime-buy period is in effect.  
NRND: Not recommended for new designs. Device is in production to support existing customers, but TI does not recommend using this part in a new design.  
PREVIEW: Device has been announced but is not in production. Samples may or may not be available.  
OBSOLETE: TI has discontinued the production of the device.  
(2) RoHS: TI defines "RoHS" to mean semiconductor products that are compliant with the current EU RoHS requirements for all 10 RoHS substances, including the requirement that RoHS substance  
do not exceed 0.1% by weight in homogeneous materials. Where designed to be soldered at high temperatures, "RoHS" products are suitable for use in specified lead-free processes. TI may  
reference these types of products as "Pb-Free".  
RoHS Exempt: TI defines "RoHS Exempt" to mean products that contain lead but are compliant with EU RoHS pursuant to a specific EU RoHS exemption.  
Green: TI defines "Green" to mean the content of Chlorine (Cl) and Bromine (Br) based flame retardants meet JS709B low halogen requirements of <=1000ppm threshold. Antimony trioxide based  
flame retardants must also meet the <=1000ppm threshold requirement.  
(3) MSL, Peak Temp. - The Moisture Sensitivity Level rating according to the JEDEC industry standard classifications, and peak solder temperature.  
(4) There may be additional marking, which relates to the logo, the lot trace code information, or the environmental category on the device.  
(5) Multiple Device Markings will be inside parentheses. Only one Device Marking contained in parentheses and separated by a "~" will appear on a device. If a line is indented then it is a continuation  
of the previous line and the two combined represent the entire Device Marking for that device.  
(6)  
Lead finish/Ball material - Orderable Devices may have multiple material finish options. Finish options are separated by a vertical ruled line. Lead finish/Ball material values may wrap to two  
lines if the finish value exceeds the maximum column width.  
Important Information and Disclaimer:The information provided on this page represents TI's knowledge and belief as of the date that it is provided. TI bases its knowledge and belief on information  
provided by third parties, and makes no representation or warranty as to the accuracy of such information. Efforts are underway to better integrate information from third parties. TI has taken and  
continues to take reasonable steps to provide representative and accurate information but may not have conducted destructive testing or chemical analysis on incoming materials and chemicals.  
TI and TI suppliers consider certain information to be proprietary, and thus CAS numbers and other limited information may not be available for release.  
In no event shall TI's liability arising out of such information exceed the total purchase price of the TI part(s) at issue in this document sold by TI to Customer on an annual basis.  
Addendum-Page 1  
PACKAGE OPTION ADDENDUM  
www.ti.com  
10-Dec-2020  
Addendum-Page 2  
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