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L6713A 用于Intel VR10、VR11的帶嵌入式驅動程序的2/3相控制器和AMD6位CPU(二)

發(fā)布日期:2024-01-27 09:38 瀏覽次數(shù):

LTB增益修改(可選)

內部增益可以通過SS/LTBG/AMD引腳進行修改,如中所示圖13。SS/LTBG/AMD引腳也用于設置軟啟動時間,因此SS/LTBG/AMD引腳必須在軟啟動完成后進行修改。使用D二極管和R3電阻器(圖13中的紅色方塊),在軟啟動后電流從SS/LTBG/AMD引腳到SGND的流量為零,因此內部增益不是修改。As結果LTB增益為默認值(LTB增益=2)。為了降低LTB增益,必須使用由Q、R1和R2(藍色)組成的電路圖13中的正方形。)軟啟動后,來自SS/LTBG/AMD引腳的電流僅依賴于R1電阻,因此減小R1電阻值可以降低LTB增益。R1和R2之和必須選擇電阻器以獲得所需的軟啟動時間。

動態(tài)視頻轉換

該設備能夠管理允許輸出電壓的動態(tài)視頻編碼變化設備正常運行期間的修改。OVP和UVP信號(以及AMD模式)在每個VID轉換期間被屏蔽,并且在轉換以32個時鐘周期延遲結束,以防止由于過渡。當動態(tài)改變調節(jié)電壓(D-VID)時,系統(tǒng)需要充電或相應地對輸出電容放電。這意味著一個額外的ID-VID需要尤其是在提高輸出穩(wěn)壓時,必須設置過電流閾值時考慮。可以使用以下關系:

對于DV LS6,選擇VRDAC輸出或VRDAC為25毫伏25毫伏(對于AMD DAC)和TVID是每個LSB轉換之間的時間間隔(外部驅動)。動態(tài)視頻期間克服OC閾值會導致設備進入恒流限制減慢了輸出電壓dV/dt也導致了故障在D-VID測試中。L6713A檢查內部上升沿上的VID代碼修改(參見圖14)附加DVID時鐘,等待下一下降沿的確認。一旦新的代碼是穩(wěn)定的,在下一個上升沿,參考開始上升或下降在LSB增加每個VID時鐘周期,直到達到新的VID代碼。在過渡期間,忽略VID代碼更改;設備在轉換后重新開始監(jiān)視VID在下一個上升邊緣完成。頻率(VID)取決于時鐘選擇的工作模式:對于Intel模式,它在1MHz范圍內,以確保兼容性與規(guī)格同時,對于AMD模式,這個頻率降低到約250kHz。當L6713A在AMD模式下執(zhí)行D-VID轉換時,DVID引腳被拉高,只要設備正在執(zhí)行轉換(還包括額外的32個時鐘延遲)

啟用和禁用

L6713A有三種不同的電源:為內部控制邏輯提供VCC引腳,VCCDRx提供低端驅動,BOOTx提供高端驅動。如果電壓在針腳VCC和VCCDRx不高于電氣規(guī)范中規(guī)定的接通閾值特點是,該設備關閉:所有驅動器保持關閉的MOSFET顯示高負載阻抗。一旦設備正確供應,就可以保證正常運行該器件可以由OUTEN管腳驅動,控制電源時序。設置無引腳,設備實現(xiàn)軟啟動編程電壓。做空引腳到SGND,復位設備(在這種情況下,SS_END/PGOOD對SGND短路)從任何鎖存狀態(tài),也禁用保持所有MOSFET轉動的設備關閉以顯示對負載的高阻抗。

軟啟動

L6713A實現(xiàn)了軟啟動,以平穩(wěn)地為輸出濾波器充電,避免了高峰值輸入電源所需的電流。設備增加了根據(jù)所選操作,以不同方式調零至編程值模式和輸出電壓隨閉環(huán)調節(jié)而增加。只有當所有的電源都高于其自身的開啟閾值并且外部引腳被釋放時,該設備才能實現(xiàn)軟啟動。在數(shù)字軟啟動結束時,SS_end/PGOOD信號被釋放。保護措施是在此階段激活;當參考電壓達到0.6V時,欠電壓啟用而過電壓總是以一個取決于所選操作的閾值啟用模式或由ROVP編程的固定閾值(參見“過電壓和可編程OVP“部分)。

英特爾模式

一旦L6713A接收到所有正確的電源并啟用,并且Intel模式選擇后,啟動軟啟動階段,延時為T1=1ms(min)。之后,參考文獻根據(jù)SS/LTBG/AMD設置,在T2中上升至VBOOT=1.081V(1.100V-19mV)并等待T3=75μsec(典型值),在此期間設備讀取VID線。輸出電壓將然后以與之前相同的斜率上升到T4中的編程值(參見圖15)。

SS/LTB/AMD定義了用于從零階躍至編程值;此振蕩器獨立于頻率通過OSC引腳編程的主振蕩器。特別是,它允許精確編程啟動時間到VBOOT(T2),因為它是一種獨立于可編程視頻顯示器的固定電壓。總軟啟動時間依賴于編程的VID結果(見圖17和圖19)。

軟啟動時保護有效,參考電壓達到0.6V后,UVP啟用而在VBOOT之前,OVP始終以固定的1.24V閾值和閾值激活從VID(或編程的VOVP)在VBOOT之后(見中的紅色虛線圖15)。

注:如果在T3期間編程的VID選擇了低于VBOOT的輸出電壓,則輸出從VBOOT開始,電壓將上升到編程電壓。

使用LTB增益=2時的SS/LTB/AMD連接SS/LTB/AMD引腳根據(jù)電阻RSSOSC通過信號二極管與SSEND/PGOOD引腳連接(見圖16)。

其中TSS是達到編程電壓VSS和RSSOSC所花費的時間連接在SS/LTBG/AMD和SSEND(通過信號二極管)之間,單位為kΩ。

使用LTB增益<2時的SS/LTB/AMD連接當使用LTB增益<2時,等效RSSOSC電阻由R1+R2),因為在軟啟動沒有完成之前,Q晶體管是關閉的(見圖18)。

其中TSS是達到編程電壓VSS和RSSOSC所花費的時間連接在SS/LTBG/AMD和SGND(RSSOSC=R1+R2)之間,單位為kΩ。

AMD模式

一旦L6713A接收到所有正確的電源并啟用,AMD模式選擇后,它通過將基準從零步進到編程值來啟動軟啟動VID代碼(參見圖15);現(xiàn)在用于步進參考的時鐘與主時鐘相同由OSC引腳編程的振蕩器,SSOSC引腳在這種情況下不適用。然后,軟啟動時間結果(見圖20):

其中TSS是達到VSS所花費的時間,F(xiàn)SW是主開關頻率由OSC引腳編程。軟啟動期間保護激活,在參考電壓達到0.6V,而OVP始終在固定的1.800V閾值(或編程VOVP)。

低側啟動

為了避免啟動過程中負載側出現(xiàn)任何類型的負欠沖,L6713A在使LS驅動器能夠切換時執(zhí)行一個特殊的序列:在軟啟動階段LS驅動器結果禁用(LS=關閉),直到HS開始切換。這樣可以避免危險輸出電壓上的負尖峰,如果在預偏壓輸出上啟動可能發(fā)生(見圖21)。該設備的這一特殊功能屏蔽了僅從觀點:如果出現(xiàn)過電壓,仍然允許保護打開LS MOSFET需要。

輸出電壓監(jiān)視器和保護

L6713A通過引腳VSEN監(jiān)控調節(jié)電壓,以管理OVP、UVP以及良好(適用時)條件。當編程不同的操作模式(Intel或AMD,見表11),但是對保護事件的響應仍然與下面描述的相同。當使用偏移函數(shù)時,OVP、UVP和PGOOD閾值根據(jù)偏移電壓:在軟啟動期間(見“軟啟動”一節(jié)),在屏蔽的情況下,保護也處于活動狀態(tài)在D-VID轉換期間,在轉換后有額外的32時鐘周期延遲完成以避免錯誤觸發(fā)。

欠壓

如果VSEN監(jiān)控的輸出電壓低于編程值-750mV以上對于一個以上的時鐘周期,L6713A關閉所有mosfet并鎖存條件:要恢復,需要循環(huán)Vcc或OUTEN引腳。這是獨立于選擇操作模式。

初步過電壓

在VCC低于UVLOVCC閾值時提供保護是必須避免的HS MOSFET故障時CPU損壞。事實上,由于設備是由對于12V總線,對于低于開啟閾值(UVLOVCC)的任何電壓,它基本上是“盲”的。在為了給負載提供全面保護,在VCC時提供初步的OVP保護在LovUVCC內。只要VSEN管腳電壓更大,這種保護就會開啟低側mosfet大于1.800V,滯后350mV。設置后,保護驅動LS MOSFET門到源的電壓取決于施加在VCCDRx上的電壓通過這些引腳的開啟閾值(UVLOVCCDR)。這種保護還取決于OUTEN管腳狀態(tài)如圖22所示。當設備關閉時,一種在所有情況下為輸出提供保護的簡單方法(然后避免圖22左邊的不受保護的紅色區(qū)域)包括提供控制器通過5VSB總線,如圖22右圖所示:5VSB以前總是存在的+12V,在HS短路的情況下,LS MOSFET由5V驅動,確保可靠負載保護。對于Intel和AMD模式。

過壓和可編程OVP

一旦VCC超過開啟閾值且設備啟用(OUTEN=1),L6713A提供過電壓保護:當VSEN感應到的電壓克服OVP閾值,控制器永久性地打開所有低端MOSFET和關閉所有高側MOSFET以保護負載。OSC/故障引腳驅動電壓高(5V)并且需要電源或外部引腳循環(huán)才能重新啟動OVP閾值根據(jù)選擇的操作模式而變化(參見表11)。OVP閾值也可以通過OVP引腳編程:讓引腳浮動,它內部拉高,并根據(jù)表11設置OVP閾值。連接OVP引腳到SGND通過電阻ROVP,OVP閾值變?yōu)榇嬖诘碾妷涸诖箢^針處。由于OVP引腳提供恒定的IOVP=12.5μa電流(見表4),因此編程電壓變?yōu)椋?img src="https://uploadfile.ic37.com/uploadfile/mynews/2020-10-23/ea830265-2f76-4d50-9a26-0e8aaf908a95.png" title="QQ圖片20201023103616.png" />

最大值(100pF)與最大值。

PGOOD(僅適用于AMD模式)

它是軟啟動程序完成后釋放的開路漏極信號。它被拉低了當輸出電壓低于編程電壓的-300mV時。

集成的大電流驅動器允許使用不同類型的功率MOS(也可以是多個MOS降低等效RdsON),保持快速開關轉換。高壓側mosfet的驅動器使用BOOTx引腳供電,PHASEx引腳用于返回。低端mosfet的驅動器使用vcdrx引腳作為電源和PGNDx引腳為了回報。VCCDRx引腳上的最低電壓要求設備開始運行。VCCDRx針腳必須連接在一起。該控制器包含一個復雜的反射擊系統(tǒng),以盡量減少低的一面體二極管傳導時間保持良好效率節(jié)省肖特基二極管的使用:當高壓側MOSFET關閉時,其源上的電壓開始下降;當電壓達到2V時,低壓側MOSFET柵極驅動突然應用。當?shù)蛡萂OSFET關閉時,檢測到LGATEx引腳上的電壓。當電壓降到1V以下時高壓側MOSFET柵極驅動突然應用。如果電感器中的電流是負的,那么高側MOSFET的源就永遠不會放下。即使在這種情況下,也允許打開低側MOSFET,一個看門狗控制器啟用:如果高側MOSFET的源不下降,則低側MOSFET被打開,從而允許感應器的負電流再循環(huán)。這個即使電流為負,機械裝置也能使系統(tǒng)進行調節(jié)。CDRX和VCIC引腳也與電源引腳分開信號接地(SGND引腳)和電源接地(PGNDx引腳),以便最大限度地開關抗擾度。不同驅動器的獨立供電具有很高的靈活性在選擇MOSFET時,允許使用邏輯電平MOSFET。幾種供應組合可以選擇優(yōu)化應用程序的性能和效率。電源轉換輸入也是靈活的;5V,12V總線或任何允許轉換的總線(見最大占空比限制)可自由選擇。

系統(tǒng)控制回路補償

控制回路由均流控制回路(見圖9)和平均電流模式控制回路。在適當增益的情況下,每個環(huán)路都會對PWM使其調節(jié)誤差最小化:均流控制回路當平均電流模式控制回路固定輸出電壓等于VID編程的參考值。圖25顯示了該塊系統(tǒng)控制回路圖。系統(tǒng)控制回路如圖26所示。IDROOP提供的當前信息通過下降管腳流入RFB實現(xiàn)對輸出電壓的依賴性讀取電流。

該系統(tǒng)可以用等效單相變流器進行建模差分是等效電感器L/N(其中每相有一個L電感器)環(huán)路增益結果(在補償引腳后打開環(huán)路獲得):

基于L6713A的虛擬現(xiàn)實嵌入

將VRD嵌入應用程序時,必須格外小心,因為整個VRD是一個開關式DC/DC調節(jié)器,也是其中最常見的系統(tǒng)工作是一個數(shù)字系統(tǒng),如MB或類似的。事實上,最新的MB已經(jīng)變得更快而且功能強大:高速數(shù)據(jù)總線越來越普遍和開關感應噪聲如果不遵循其他布局指南,VRD生成的數(shù)據(jù)可能會影響數(shù)據(jù)完整性。在路由高交換路徑時,必須主要考慮幾個容易的點電流(高開關電流會導致雜散電感上的電壓尖峰會影響附近記錄道的噪聲的軌跡):保持大電流開關VRD軌跡和數(shù)據(jù)總線之間的安全防護距離,尤其是高速數(shù)據(jù)總線,使噪聲耦合最小化。為I/O子系統(tǒng)路由偏差跟蹤時,保持安全防護距離或適當過濾必須在VRD附近行走。噪聲的可能原因可以定位在相位連接,MOSFET柵極驅動以及輸入電壓路徑(來自輸入大容量電容器和HS漏極)。還有PGND連接如果不堅持使用電源接地平面,則必須考慮。這些連接必須小心遠離噪音敏感的數(shù)據(jù)總線。由于產(chǎn)生的噪聲主要是由于VRM的開關活動,所以噪聲排放量取決于電流轉換的速度。為了降低噪音排放水平另外,除了前面的指導方針,還可以適當?shù)亟档彤斍捌露日{諧HS門電阻和相位緩沖網(wǎng)絡。


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