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LTM4632為三個電源軌提供完整的高性能穩(wěn)壓器解決方案

星星科技指導員 ? 來源:ADI ? 作者:Sam Young and Afshin ? 2023-01-06 10:16 ? 次閱讀

作者:Sam Young and Afshin Odabaee

QDR-IV 提供 QDR(四通道數(shù)據(jù)速率)SRAM 的最高 RTR(隨機事務(wù)速率),為高帶寬網(wǎng)絡(luò)、高性能計算和密集型數(shù)據(jù)處理應用提供高達 400Gbps 的數(shù)據(jù)傳輸。在這些更快的數(shù)據(jù)速率下,一個關(guān)鍵的挑戰(zhàn)是保持SRAM與高速FPGA處理器等器件之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的完整性。

一個好的解決方案是將SRAM(例如QDR-IV,QDR或DDR)放置在非??拷?a href="http://m.xsypw.cn/v/tag/82/" target="_blank">PCB頂部的接口器件的位置。為了節(jié)省PCB面積并最大限度地減少數(shù)據(jù)總線上的感應PCB寄生噪聲,應將為QDR-IV SRAM數(shù)據(jù)總線驅(qū)動器供電的DC/DC穩(wěn)壓器電路放置在附近。挑戰(zhàn)在于為密集的PCB上的穩(wěn)壓器找到空間。

使用完整的 DC/DC 穩(wěn)壓器,將板載電感器MOSFET 封裝在一個緊湊的封裝中是一種解決方案。但是PCB頂部面積的稀缺性甚至會導致緊湊的解決方案不夠。如果DC/DC穩(wěn)壓器解決方案的尺寸、高度和重量可以足夠小,則可以將其放置在PCB背面有可用空間的地方。

VTT, VDDQ, V裁判從 12V在采用微型超薄封裝

LTM4632 是一款完整的三路輸出降壓型 μModule 穩(wěn)壓器,專為支持新型 QDR-IV 和較舊的 DDR RAM 所需的所有三個電壓軌而設(shè)計,采用 0.21g 微型超薄型 LGA 封裝 (6.25mm × 6.25mm × 1.82mm)。?

封裝中包括開關(guān)控制器、二分頻電路、功率 FET、電感器和支撐元件。其小尺寸和低外部元件數(shù)(低至一個電阻器和三個電容器)僅占用 0.5cm2(雙面)或 1 厘米2(單面),而其薄型可以安裝在PCB底部,以釋放頂部空間,以實現(xiàn)超緊湊的電路板設(shè)計。

LTM4632 采用一個 3.3V 至 15V 的輸入電壓運作,從而提供了 0.6V 至 2.5V 的精準輸出軌電壓。其兩個開關(guān)穩(wěn)壓器輸出,V輸出1和 V輸出2,分別為 VDDQ 提供高達 3A 的電流和 VTT 總線端接軌的電流高達 ±3A。其第三個輸出為端接基準 (VTTR) 跟蹤電壓提供低噪聲緩沖 10mA 輸出。圖 1 示出了典型 DDR3 應用中的 LTM4632 電路,說明了其簡單的解決方案和少量組件。

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圖1.典型的 LTM4632 DDR3 應用。

為更多SRAM模塊供電

LTM4632 的設(shè)計靈活性使其能夠支持廣泛的應用要求。例如,其 VDDQIN 輸入允許 VTT 和 V裁判電源軌電壓設(shè)置為典型的 1/2 × VDDQ 電壓,或通過外部基準電壓對其他值進行編程。LTM4632 可配置為一個用于 VTT 的兩相單輸出軌,適用于需要超過 ±3A 終端電源軌電流的應用。這些特性使得 LTM4632 能夠支持許多不同 SRAM 的電壓要求,并增加對較大存儲器陣列的負載電流要求。

圖 2 示出了 LTM4632 的靈活性。LTM4632 的兩個開關(guān)穩(wěn)壓器輸出采用多相均流配置連接,以便為更大的存儲器組提供高達 ±6A VTT。對于超過 6A 的 VDDQ,LTM4632 可與其他 μModule 穩(wěn)壓器 (例如 LTM4630) 結(jié)合使用,以便為大型 SRAM 陣列提供高達 36A 的電流。效率和功率損耗如圖 3 所示,LTM4632 的熱性能如圖 4 所示。?

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圖2.LTM4632 兩相單輸出 ±6A VTT 具 36A LTM4630 VDDQ 電源。

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圖3.LTM4632 的效率和功率損耗。12V 輸入。(圖 2 設(shè)計)。

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圖4.LTM4632 的熱性能。12V 輸入,3A(圖 2 設(shè)計)。

具有快速瞬態(tài)響應的嚴格調(diào)節(jié)

LTM4632 獨特的受控導通時間電流模式架構(gòu)和內(nèi)部環(huán)路補償允許在寬工作條件和輸出電容范圍內(nèi)實現(xiàn)快速瞬態(tài)響應和良好的環(huán)路穩(wěn)定性。其開關(guān)穩(wěn)壓器輸出的電壓調(diào)節(jié)非常精確,在整個線路、負載和溫度范圍內(nèi)保證最大總直流輸出電壓誤差低±1.5%。

圖 5 和圖 6 顯示了圖 2 電路的 LTM4632 VTT 軌的快速瞬態(tài)性能和嚴格的負載調(diào)節(jié)。

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圖5.VTT 負載階躍,?3A 至 3A(圖 2 設(shè)計)。

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圖6.VTT 負載調(diào)整率(圖 2 設(shè)計)。

結(jié)論

超薄型 LTM4632 為 DDR/QDR RAM 應用所需的所有三個電源軌提供了一個完整的高性能穩(wěn)壓器解決方案。其廣泛的工作范圍、功能和緊湊的解決方案尺寸使其具有高度的靈活性和堅固性,并且能夠安裝在PCB頂部和背面最狹小的空間中。

審核編輯:郭婷

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