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矽力杰集成功率級DrMOS方案

發(fā)布時間:2023-03-10 來源:矽力杰 責任編輯:wenwei

【導讀】伴隨著CPU, GPU等的性能進步和制程發(fā)展,主板的供電設計也迎來了更多的挑戰(zhàn),大電流、高效率、空間占用小、動態(tài)響應快、保護更智能的需求使得傳統(tǒng)的采用分立MOS的方案逐漸被取代,SPS/DrMOS的解決方案憑借更好的性能表現(xiàn)成為主流。


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01 矽力杰 DrMOS 方案


SQ29663采用業(yè)界標準封裝,芯片內部集成兩個高性能的MOS和驅動及控制單元,通過優(yōu)化設計的內部結構和驅動控制,能夠實現(xiàn)高效率、高功率密度以及良好的散熱性能。嚴密的控制和保護邏輯使其能輕松兼容主流的前級控制器,適用于CPU,GPU以及POL的電源設計。


SQ29663 


16V/60A集成功率級DrMOS


◆  60A連續(xù)電流輸出能力,80A峰值電流輸出能力

◆  VCC/VDRV/VBST 欠壓保護

◆  開關頻率可達1MHz

◆  集成自舉二極管

◆  兼容3.3V/5V PWM電平,支持三態(tài)信號輸入

◆  三態(tài)中自舉電容充電功能

◆  5mV/A實時電流上報

◆  8mV/℃內部溫度上報

◆  可編程的逐周期峰值限流和谷值限流及故障上報

◆  負限流保護

◆  過熱保護

◆  上管短路保護及故障上報

◆  業(yè)界標準的QFN5×6封裝


02 典型應用


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圖1 SQ29663典型應用框圖


SQ29663支持5V~16V的Vin電壓范圍。輸入信號兼容3.3V/5V電平,支持三態(tài)信號以實現(xiàn)不同工作模式的控制。死區(qū)時間,傳播延遲和驅動邊沿的調整使其可以高效安全運行。


SQ29663內部集成了8mV/℃的溫度傳感器,通過TMON實時報告溫度,25℃下典型輸出電壓為800mV,TMON內部可上拉或下拉用作故障標志位。SQ29663可以實時采樣內部MOSFET的電流信息并重建為與電感電流成正比的三角波,內建的溫度補償使其能達到5mV/A ±5%的精度輸出。SQ29663支持包括OCP,NOCP,OTP,pre-OVP,HSS等多種保護,以實現(xiàn)安全可靠運行。


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圖2 IMON waveform


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圖3  IMON精度曲線


03 應用場景


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CPU/GPU


傳統(tǒng)的供電設計,是將上行MOS管、下行MOS管和驅動IC單獨放置,致使PCB面積難以得到有效利用,并且降低電流的整體轉換效率,這對于對供電要求越來越高的處理器而言,演化而成一個亟待解決的問題。


筆記本電腦、各類服務器的CPU以及顯卡GPU的供電系統(tǒng)(VRM),輸出電流大,要求具有快速瞬態(tài)響應特性,通常采用多相同步BUCK降壓轉換器。SQ29663通過高集成整合,將MOS管與驅動IC整合在一起,集成自舉二極管,最大程度減少寄生電感、電容影響,降低系統(tǒng)整體尺寸,大幅提高功率密度,滿足高端主板節(jié)能、低溫、高效能超頻等特色,提供優(yōu)質供電。



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