1、特點

2A集成門驅(qū)動器

全差電流讀數(shù)

交叉電感器或低壓側(cè)

MOSFET

0.5%輸出電壓精度

6位可編程輸出0.8185V至1.5810V，步進12.5mV

5位可編程輸出

0.800V至1.550V，步進25mV

動態(tài)視頻管理

可調(diào)參考電壓

抵消

3%有功均流

準確度

數(shù)字2048步進軟啟動

可編程過電壓

保護

集成溫度傳感器

恒定過流保護

振蕩器內(nèi)部固定在

150kHz（450kHz紋波）

外部可調(diào)振蕩器

輸出啟用

集成遙感緩沖器

TQFP48 7x7包裝，帶外露襯墊

2、應用

臺式機用大電流VRM/VRD/服務器/工作站CPU

直流/高密度轉(zhuǎn)換器

3、說明

該裝置實現(xiàn)三相降壓控制器之間具有120°相移a中集成大電流驅(qū)動器的相位緊湊型7x7mm車身組件，帶外露墊。設備嵌入可選的DAC：輸出電壓范圍為0.8185V至1.5810V12.5mV步進（視頻選擇=打開）或0.800V至1.550V，25毫伏步進（VID_SEL=GND；VID5驅(qū)動可選的+25mV偏移）管理動態(tài)視頻，在線和溫度精度為0.5%變化。附加的可編程偏移可以用一個外部電阻器加到電壓基準上。該裝置保證了對負載的快速保護過電流和負載過壓/欠壓。提供一個內(nèi)部撬棍，在較低的一側(cè)轉(zhuǎn)動mosfet，如果檢測到過電壓。如果發(fā)生過電流，系統(tǒng)將在恒流模式下工作，直到UVP。可選的電流讀數(shù)增加了系統(tǒng)設計的靈活性。

電氣特性

（VCC=12V±15%，TJ=0°C至70°C，除非另有規(guī)定）

電氣特性（續(xù)）

（VCC=12V±15%，TJ=0°C至70°C，除非另有規(guī)定）

設備說明

該設備是一個三相PWM控制器與嵌入式大電流驅(qū)動器，提供完整的高性能降壓型DC-DC電壓調(diào)節(jié)器的控制邏輯和保護，為先進的微處理器電源優(yōu)化。多相buck是最簡單、最經(jīng)濟的拓撲結(jié)構(gòu)可滿足新型微處理器和現(xiàn)代大電流的日益增長的電流需求DC/DC轉(zhuǎn)換器和POL。它允許在使用更小，更便宜，最常見的外部功率mosfet和電感器。此外，由于120°每相之間的相移，輸入和輸出電容器的數(shù)量減少。階段事實上，交錯導致輸入均方根電流和輸出紋波電壓降低，并顯示出有效的輸出開關(guān)頻率增加：每相150kHz的自由運行頻率，外部可調(diào)通過一個電阻，輸出的結(jié)果是原來的三倍。控制器包括多個DAC，可通過一個合適的引腳（VID_SEL）進行選擇，允許與VRD 10.x和Hammer規(guī)范兼容，也可相應地執(zhí)行D-VID轉(zhuǎn)換。這個可精確選擇輸出電壓，對VID和VID_SEL引腳進行編程，從0.8185V到1.5810V，12.5mV二進制步進（VRD 10.x兼容模式-生產(chǎn)過程中已編程-19mV偏置的6位），或0.800V到1.550V，25 mV步進（VRM錘子兼容模式-5位，VID5編程25毫伏正偏移（在這種情況下），輸出調(diào)節(jié)電壓的最大公差為±0.5%（錘擊為±0.6%），超過溫度和線電壓變化。該設備允許通過電感器或低側(cè)mosfet在全差分模式下只需通過CS_SEL引腳選擇所需的方式。兩者兼而有之在這種情況下，也可以考慮在相關(guān)元件上串聯(lián)一個感測電阻，以提高讀數(shù)精度。讀取的電流信息校正PWM輸出，以均衡各相的平均電流，在靜態(tài)和動態(tài)條件下將誤差限制在±3%，除非考慮傳感元件展開。該裝置提供可編程過電壓保護，以保護負載免受危險過電壓應力，可以通過合適的電阻在外部設置為固定電壓，也可以在內(nèi)部設置以固定的百分比，通過打開較低的驅(qū)動器并驅(qū)動高故障立即鎖定別針。此外，初步的OVP保護也允許設備保護負載免受危險的OVP當VCC不高于UVLO閾值時。提供過電流保護，每個相位都有一個OC閾值，使設備進入恒定電流模式，直到鎖定UVP。根據(jù)所選的讀取模式，該設備保持電感電流紋波的峰值（電感感應）或谷值（LS感應）。在每次鎖存事件后，設備會將故障引腳高電平驅(qū)動：恢復它就足夠循環(huán)VCC或外針。緊湊型7x7mm車身TQFP48封裝，帶外露散熱墊，可分散駕駛動力外部mosfet通過系統(tǒng)板。

電流讀數(shù)和均流控制回路

該設備嵌入了一個靈活的，全差分電流傳感電路，能夠讀取兩個低側(cè)或電感器寄生電阻，或通過串聯(lián)在該元件上的感測電阻。全差動電流讀數(shù)可抑制噪聲，并允許將傳感元件放置在不同的位置，而無需影響測量精度。可以通過CS_SEL引腳：設置該引腳自由，使用LS mosfet，同時將其短路到SGND，將使用電感器相反。有關(guān)連接的詳細信息如圖6所示。高帶寬均流控制回路允許電流平衡，即使在負載瞬變期間也是如此：內(nèi)部建立了一個電流基準，等于讀取電流（IAVG）的平均值，并且讀取電流，此參考電壓被轉(zhuǎn)換成具有適當增益的電壓，用于調(diào)整占空比其主導值由電壓誤差放大器設定的周期。

低壓側(cè)電流讀數(shù)

保持CS_SEL引腳打開，通過電壓降讀取每相的電流低側(cè)MOSFET在其串聯(lián)中穿過一個感測電阻，并在內(nèi)部轉(zhuǎn)換成電流。跨導比由放置在芯片外部的外部電阻器Rg發(fā)出CSx-和CSx+針朝向讀取點（參見右圖7）。專有電流檢測電路跟蹤當前信息一段時間TTRACK=TSW/3（TSW=1/FSW），集中在低側(cè)mosfet傳導時間的中間（關(guān)閉時間，參見左圖7），并在剩下的時間。該設備從CSx+引腳提供恒定的50μa電流：電流讀取電路使用該引腳作為參考和反應保持CSx引腳在讀取時間內(nèi)的電壓（內(nèi)部鉗位保持CSx+和CSx-在相同的電壓下從CSx-引腳下沉必要的電流保持時間；當實現(xiàn)LS-mosfet-RdsON檢測以避免絕對最大值時，需要保持時間在CSx-引腳上克服額定值）。從CSx引腳流出的電流由以下等式給出（參見圖7-右）：

RdsON是低側(cè)mosfet的導通電阻，Rg是之間使用的跨導電阻CSx-和CSx+引腳朝向讀數(shù)點；Iphosex是相對相位和IINFOx是內(nèi)部復制的當前信息信號。50μA偏移允許負電流讀數(shù)，使設備能夠檢查危險的返回電流確保電流完全均衡的相位之間。從目前的信息來看階段，提供的總電流信息（IDROOP=IINFO1+IINFO2+IINFO3）和平均值取各相電流（IAVG=（IINFO1+IINFO2+IINFO3）/3）。然后將IINFOX與IAVG進行比較以給出對PWMx輸出的校正，以均衡三相所攜帶的電流。

電感器電流讀數(shù)

將CS_SEL引腳短路到SGND，使用壓降讀取每相流過的電流通過輸出電感器或感測電阻（RSENSE）串聯(lián)，并在內(nèi)部轉(zhuǎn)換成電流。跨導比由放置在芯片外部的外部電阻器Rg發(fā)出CSx-和CSx+針朝向讀取點（參見右圖6）。電流檢測電路始終跟蹤檢測到的電流，并且仍然從中提供恒定的50μa電流CSx+引腳：該引腳用作保持CSx引腳電壓的參考。正確復制電感電流R-C濾波網(wǎng)絡必須與傳感元件并聯(lián)。然后，從CSx引腳流出的電流由以下等式給出（見圖8）

其中IPHASEx是相對相攜帶的電流。

現(xiàn)在考慮匹配電感器和應用的R-C濾波器之間的時間常數(shù)（時間常數(shù)不匹配會導致在電流讀取網(wǎng)絡中引入極點，從而導致不穩(wěn)定。此外，對于負載瞬態(tài)響應和讓系統(tǒng)顯示電阻等效輸出阻抗也很重要，其結(jié)果是：

其中iinfo是內(nèi)部復制的當前信息。50μA偏移允許負電流讀數(shù)，使設備能夠檢查危險的返回電流確保電流完全均衡的相位之間。從目前的信息來看階段，獲取有關(guān)總電流（IDROOP=IINFO1+IINFO2+IINFO3）和每個階段的平均電流（IAVG=（IINFO1+IINFO2+IINFO3）/3）的信息。然后將IINFOX與IAVG進行比較，得到對PWM輸出進行校正，以使三相所載電流相等。由于Rg的設計考慮了OC保護，為進一步提高系統(tǒng)設計的靈活性串聯(lián)到CSx+的電阻器可以分成兩個電阻器，如圖8所示。

DAC選擇

該器件嵌入一個可選擇的DAC，允許輸出電壓具有±0.5%（0.6%）的公差（對于錘式DAC）從偏移和制造變化中恢復。視頻選擇引腳選擇用于編程參考的DAC表，如表7所示。

VID管腳是內(nèi)部DAC的輸入，通過提供分區(qū)的一系列電阻器實現(xiàn)內(nèi)部參考電壓。VID代碼驅(qū)動多路復用器，該多路復用器在分隔線的點。DAC輸出被傳送到獲得參考電壓的放大器（即設置點誤差）。提供內(nèi)部上拉（用5μa電流發(fā)生器實現(xiàn)，典型值為3V）；這樣，編程邏輯“1”時，只需使引腳浮動即可邏輯“0”足夠短接引腳到SGND。編程“11111x”代碼（NOCPU，VID5無關(guān)），設備關(guān)閉：所有mosfet關(guān)閉且SS_端對SGND短路。刪除代碼會導致設備重新啟動。電壓識別（VID）引腳配置還設置過電壓/欠電壓保護（OVP/UVP）閾值。

遠程電壓感應

該裝置嵌入了一個遠程檢測緩沖器，可以在不增加任何附加值的情況下遠程檢測調(diào)節(jié)電壓外部組件。通過這種方式，在遠程緩沖器之間調(diào)節(jié)編程的輸出電壓輸入補償主板或連接器損耗。極低偏移量放大器感應輸出通過引腳FBR和FBG遠程電壓（FBR用于調(diào)節(jié)電壓感應，而FBG用于接地檢測）并報告VSEN引腳內(nèi)部的電壓，單位增益消除誤差。保持FBR和FBG軌跡平行并由電源板保護可導致任何拾取噪聲的共模耦合。如果不需要遠程感應，將電阻器RFB直接連接到調(diào)節(jié)電壓就足夠了：VSEN未連接，仍通過遠程緩沖器檢測輸出電壓。在這種情況下FBG和FBR引腳必須連接至規(guī)定電壓（見圖9）。

警告：

微調(diào)鏈中包含了遠程緩沖器，以便在使用RB時實現(xiàn)輸出電壓的±0.5%精度（Ham  mer DAC為0.6%）：將其從控制回路中消除會導致調(diào)節(jié)誤差增加，RB偏移會使裝置性能惡化！

定位電壓

輸出電壓定位通過選擇基準DAC和編程不同的IFB電流的貢獻者（見圖10）。來自FB引腳的電流導致輸出電壓根據(jù)外部RFB電阻器變化：這允許編程精確的輸出電壓變化，這取決于感測電流（降速功能）以及調(diào)節(jié)偏移。影響IFB當前值的三個因素是：

下垂功能（綠色）；

偏移量（紅色）；

集成溫度補償（品紅）。

此外，嵌入式遠程緩沖器允許精確地編程輸出電壓偏移和通過恢復配電線路上的電壓降而產(chǎn)生的變化。輸出電壓由以下關(guān)系驅(qū)動（IOFFSET sign取決于TC設置）：

下垂函數(shù)

下垂功能使器件能夠滿足高性能微處理器的要求，減小了輸出電容的尺寸和成本。此方法“恢復”由于輸出而導致的部分下降負載瞬態(tài)中的電容器ESR，引入了輸出電壓對負載電流的依賴性：根據(jù)感應到的輸出電壓的比例變化的輸出電壓電流。如圖4-右圖所示，任何情況下都存在ESR降，但使用降速函數(shù)輸出電壓的總偏差最小。

有關(guān)總電流傳遞（IDROOP）的信息來自FB引腳（見圖10）：在該引腳和VSEN（即輸出電壓）之間連接一個電阻，總電流信息流因為FB和COMP之間的補償網(wǎng)絡中總是有一個電容系列（參見圖10）。調(diào)節(jié)電壓等于：

其中VID是通過VIDx和VID_SEL編程的參考（只有IDROOP有助于IFB已考慮）。由于IDROOP依賴于三相的電流信息，因此輸出特性與負載電流由：

其中RSENSE是選擇的傳感元件電阻（電感器DCR或LS RdsON），IOUT是輸出系統(tǒng)和RDROOP的電流是其等效輸出電阻（此時整個電源可以用電壓值為VID和等效串聯(lián)電阻的“真實”電壓發(fā)生器表示RDROOP公司）。RFB電阻器也可根據(jù)RDROOP規(guī)范設計如下：

抵消

偏置引腳允許編程輸出電壓的正偏移或負偏移（VOS）。當集成熱傳感器被禁用（TC=SGND）時，連接電阻ROFFSET與SGND增加輸出電壓：由于引腳內(nèi)部固定在1.240V，因此電阻ROFFSET被鏡像，然后從IFB電流中適當?shù)販p去（見圖11），如下所示（僅考慮了IFB的IOFFSET部分）：

該設備將把編程的偏移量VOS加到輸出編程電壓上（現(xiàn)在也考慮下垂效應）從反饋電流IFB減去相對偏移電流：

當VID_SEL=SGND與偏移量不同時，由DAC選擇或VID5自動給出的偏移量通過偏置銷實現(xiàn)：內(nèi)置特性在生產(chǎn)中進行修整，保證±0.5%在實現(xiàn)相同偏移時，過載和線路變化的誤差（±0.6%，對于錘式DAC）通過偏移管腳導致在總輸出電壓精度中要考慮額外的誤差。當集成熱傳感器啟用時（參見圖12和下一節(jié)），引腳編程，和以前一樣，負偏移量。這是為了補償引入的正本地偏移通過它。編程偏移對輸出電壓結(jié)果的影響（IOFFSET現(xiàn)在添加到IFB中不再像以前那樣減去）：

偏置電阻設計用于補償其本機偏移，如下節(jié)所述。可通過將引腳短接至SGND來禁用偏移功能。

集成熱傳感器

電流敏感元件具有不可忽略的溫度變化：考慮電感器或LSmosfet感測，感測元件隨溫度變化成比例變化。因此感應到的電流受到測量誤差的影響，從而導致調(diào)節(jié)電壓相應地變化。為了從與溫度相關(guān)的誤差中恢復，溫度補償電路集成到控制器：感應內(nèi)部溫度并校正降速電流（根據(jù)標度外部電阻RTC），以保持穩(wěn)壓。ITS電路從IFB電流中減去與感測溫度成比例的電流，如下所示（參見圖12，僅考慮了IDROOP和ITC對IFB的貢獻）：

其中A和B是正常數(shù)，取決于外部電阻器RTC的值（見圖13），TJ是器件的結(jié)溫，TMOS是mosfet（或使用的傳感元件）的溫度。電阻RTC可設計為零溫度對輸出電壓的影響固定電流如下：

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