1、特點(diǎn)

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(jìn)12.5mV

5位可編程輸出

0.800V至1.550V，步進(jìn)25mV

動態(tài)視頻管理

可調(diào)參考電壓

抵消

3%有功均流

準(zhǔn)確度

數(shù)字2048步進(jìn)軟啟動

可編程過電壓

保護(hù)

集成溫度傳感器

恒定過流保護(hù)

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(yīng)用

臺式機(jī)用大電流VRM/VRD/服務(wù)器/工作站CPU

直流/高密度轉(zhuǎn)換器

3、說明

該裝置實(shí)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(shè)備嵌入可選的DAC：輸出電壓范圍為0.8185V至1.5810V12.5mV步進(jìn)（視頻選擇=打開）或0.800V至1.550V，25毫伏步進(jìn)（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(gè)外部電阻器加到電壓基準(zhǔn)上。該裝置保證了對負(fù)載的快速保護(hù)過電流和負(fù)載過壓/欠壓。提供一個(gè)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(shè)計(jì)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(shè)備說明

該設(shè)備是一個(gè)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(hù)，為先進(jìn)的微處理器電源優(yōu)化。多相buck是最簡單、最經(jīng)濟(jì)的拓?fù)浣Y(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(shí)上，交錯(cuò)導(dǎo)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(yùn)行頻率，外部可調(diào)通過一個(gè)電阻，輸出的結(jié)果是原來的三倍。控制器包括多個(gè)DAC，可通過一個(gè)合適的引腳（VID_SEL）進(jìn)行選擇，允許與VRD 10.x和Hammer規(guī)范兼容，也可相應(yīng)地執(zhí)行D-VID轉(zhuǎn)換。這個(gè)可精確選擇輸出電壓，對VID和VID_SEL引腳進(jìn)行編程，從0.8185V到1.5810V，12.5mV二進(jìn)制步進(jìn)（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(jìn)（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(shè)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(gè)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(hù)，以保護(hù)負(fù)載免受危險(xiǎn)過電壓應(yīng)力，可以通過合適的電阻在外部設(shè)置為固定電壓，也可以在內(nèi)部設(shè)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(hù)也允許設(shè)備保護(hù)負(fù)載免受危險(xiǎn)的OVP當(dāng)VCC不高于UVLO閾值時(shí)。提供過電流保護(hù)，每個(gè)相位都有一個(gè)OC閾值，使設(shè)備進(jìn)入恒定電流模式，直到鎖定UVP。根據(jù)所選的讀取模式，該設(shè)備保持電感電流紋波的峰值（電感感應(yīng)）或谷值（LS感應(yīng)）。在每次鎖存事件后，設(shè)備會將故障引腳高電平驅(qū)動：恢復(fù)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(shè)備嵌入了一個(gè)靈活的，全差分電流傳感電路，能夠讀取兩個(gè)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(shè)置該引腳自由，使用LS mosfet，同時(shí)將其短路到SGND，將使用電感器相反。有關(guān)連接的詳細(xì)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(fù)載瞬變期間也是如此：內(nèi)部建立了一個(gè)電流基準(zhǔn)，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(dāng)增益的電壓，用于調(diào)整占空比其主導(dǎo)值由電壓誤差放大器設(shè)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(gè)感測電阻，并在內(nèi)部轉(zhuǎn)換成電流。跨導(dǎo)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(diǎn)（參見右圖7）。專有電流檢測電路跟蹤當(dāng)前信息一段時(shí)間TTRACK=TSW/3（TSW=1/FSW），集中在低側(cè)mosfet傳導(dǎo)時(shí)間的中間（關(guān)閉時(shí)間，參見左圖7），并在剩下的時(shí)間。該設(shè)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(yīng)保持CSx引腳在讀取時(shí)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(shí)間；當(dāng)實(shí)現(xiàn)LS-mosfet-RdsON檢測以避免絕對最大值時(shí)，需要保持時(shí)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(dǎo)通電阻，Rg是之間使用的跨導(dǎo)電阻CSx-和CSx+引腳朝向讀數(shù)點(diǎn)；Iphosex是相對相位和IINFOx是內(nèi)部復(fù)制的當(dāng)前信息信號。50μA偏移允許負(fù)電流讀數(shù)，使設(shè)備能夠檢查危險(xiǎn)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(jìn)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(dǎo)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(diǎn)（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(fù)制電感電流R-C濾波網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用的R-C濾波器之間的時(shí)間常數(shù)（時(shí)間常數(shù)不匹配會導(dǎo)致在電流讀取網(wǎng)絡(luò)中引入極點(diǎn)，從而導(dǎo)致不穩(wěn)定。此外，對于負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)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(fù)制的當(dāng)前信息。50μA偏移允許負(fù)電流讀數(shù)，使設(shè)備能夠檢查危險(xiǎn)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(gè)階段的平均電流（IAVG=（IINFO1+IINFO2+IINFO3）/3）的信息。然后將IINFOX與IAVG進(jìn)行比較，得到對PWM輸出進(jìn)行校正，以使三相所載電流相等。由于Rg的設(shè)計(jì)考慮了OC保護(hù)，為進(jìn)一步提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性串聯(lián)到CSx+的電阻器可以分成兩個(gè)電阻器，如圖8所示。

DAC選擇

該器件嵌入一個(gè)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(fù)。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(shí)現(xiàn)內(nèi)部參考電壓。VID代碼驅(qū)動多路復(fù)用器，該多路復(fù)用器在分隔線的點(diǎn)。DAC輸出被傳送到獲得參考電壓的放大器（即設(shè)置點(diǎn)誤差）。提供內(nèi)部上拉（用5μa電流發(fā)生器實(shí)現(xiàn)，典型值為3V）；這樣，編程邏輯“1”時(shí)，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(shè)備關(guān)閉：所有mosfet關(guān)閉且SS_端對SGND短路。刪除代碼會導(dǎo)致設(shè)備重新啟動。電壓識別（VID）引腳配置還設(shè)置過電壓/欠電壓保護(hù)（OVP/UVP）閾值。

遠(yuǎn)程電壓感應(yīng)

該裝置嵌入了一個(gè)遠(yuǎn)程檢測緩沖器，可以在不增加任何附加值的情況下遠(yuǎn)程檢測調(diào)節(jié)電壓外部組件。通過這種方式，在遠(yuǎn)程緩沖器之間調(diào)節(jié)編程的輸出電壓輸入補(bǔ)償主板或連接器損耗。極低偏移量放大器感應(yīng)輸出通過引腳FBR和FBG遠(yuǎn)程電壓（FBR用于調(diào)節(jié)電壓感應(yīng)，而FBG用于接地檢測）并報(bào)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(hù)可導(dǎo)致任何拾取噪聲的共模耦合。如果不需要遠(yuǎn)程感應(yīng)，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(yuǎn)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(yuǎn)程緩沖器，以便在使用RB時(shí)實(shí)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(dǎo)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(zhǔn)DAC和編程不同的IFB電流的貢獻(xiàn)者（見圖10）。來自FB引腳的電流導(dǎo)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(dāng)前值的三個(gè)因素是：

下垂功能（綠色）；

偏移量（紅色）；

集成溫度補(bǔ)償（品紅）。

此外，嵌入式遠(yuǎn)程緩沖器允許精確地編程輸出電壓偏移和通過恢復(fù)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(shè)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(fù)”由于輸出而導(dǎo)致的部分下降負(fù)載瞬態(tài)中的電容器ESR，引入了輸出電壓對負(fù)載電流的依賴性：根據(jù)感應(yīng)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(gè)電阻，總電流信息流因?yàn)镕B和COMP之間的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)中總是有一個(gè)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(fù)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(shí)整個(gè)電源可以用電壓值為VID和等效串聯(lián)電阻的“真實(shí)”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(shè)計(jì)如下：

抵消

偏置引腳允許編程輸出電壓的正偏移或負(fù)偏移（VOS）。當(dāng)集成熱傳感器被禁用（TC=SGND）時(shí)，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(dāng)?shù)販p去（見圖11），如下所示（僅考慮了IFB的IOFFSET部分）：

該設(shè)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(yīng)）從反饋電流IFB減去相對偏移電流：

當(dāng)VID_SEL=SGND與偏移量不同時(shí)，由DAC選擇或VID5自動給出的偏移量通過偏置銷實(shí)現(xiàn)：內(nèi)置特性在生產(chǎn)中進(jìn)行修整，保證±0.5%在實(shí)現(xiàn)相同偏移時(shí)，過載和線路變化的誤差（±0.6%，對于錘式DAC）通過偏移管腳導(dǎo)致在總輸出電壓精度中要考慮額外的誤差。當(dāng)集成熱傳感器啟用時(shí)（參見圖12和下一節(jié)），引腳編程，和以前一樣，負(fù)偏移量。這是為了補(bǔ)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(shè)計(jì)用于補(bǔ)償其本機(jī)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(yīng)到的電流受到測量誤差的影響，從而導(dǎo)致調(diào)節(jié)電壓相應(yīng)地變化。為了從與溫度相關(guān)的誤差中恢復(fù)，溫度補(bǔ)償電路集成到控制器：感應(yīng)內(nèi)部溫度并校正降速電流（根據(jù)標(biāo)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(xiàn)）：

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(shè)計(jì)為零溫度對輸出電壓的影響固定電流如下：

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