FPGA电源需要高精度的理由

BD95601MUV与BD95602MUV是支持近年来的低电压大电流电源规格的开关稳压器控制器IC,不仅效率高、具备多种保护功能,作为需要高精度、高稳定性的FPGA与CPU的电源,还具备最佳的性能。

这些电源IC之所以被用于ROHM与安富利联合开发的赛灵思7系列FPGA及Zynq®-7000 All Programmable SoC的评估套件Mini-Module Plus 用电源模块,有几个关键原因。

近年来的高端FPGA电源规格复杂,要求高初始精度、低纹波、高速负载瞬态响应以及启动时序控制。右图为上述电源模块的输出配置,生成各输出的开关稳压器控制器IC与电压/电流。

graf_0526_01

所要求的电压精度因电源的种类而稍有差异,例如假设1V输出为±3%精度,5V/3.3V等系统电压通常为±5%精度,因此仅按比率考虑的话,±3%多少有点严格,实际的容许电压当然更小。

3.3V±3% 为 3.3V±99mV 相应的 1.0V±3% 为 1.0V±30mV

这是包含纹波电压的精度要求,对开关稳压器来说是非常严苛的条件。即使平均输出电压精确到1V,纹波电压需要在±30mV以内。实际上会产生因负载调整与负载瞬态带来的输出电压变动时,需要为确保基本精度,并尽力抑制纹波电压。

BD95601MUV与BD95602MUV正是诸多特性均满足这些FPGA的电源要求的产品。

  • 可高速瞬态响应的H3Reg™ 同步整流降压型开关稳压器控制器
  • 1ch: BD95601MUV、 2ch: BD95602MUV
  • 最大效率95%以上
  • 可选择轻负载模式、连续PWM模式。静音轻负载模式(BD95602)
  • 通过可调整的软启动功能,降低启动时的突入电流
  • 电源正常(Power Good)输出
  • 多种保护功能:自动恢复型过电流保护(OCP)、短路保护、过热保护(TSD)、防止低电压误动作(UVLO)
BD95601MUV(1ch) BD95602MUV(2ch)
输入电压范围 4.5V~25V 5.5V~28V
输出电压范围 0.75V~2.0V 1.0V~5.5V
基准电压 0.75V±1.0% 0.7V±1.0%
开关频率 200k~500kHz 150k~500kHz
封装 VQFN20V4040 VQFN32V5050

graf_0526_04

基本上,这两个产品都既要保持同步整流型降压控制器的高效,也要保持轻负载模式下,轻负载时的高效。基准电压支持0.75V/0.7V的低电压,±1% 的精度比上述±3%的精度要求要好,基本是低纹波。此外,通过ROHM独有的H3Reg 控制模式,负载瞬态响应可以非常高速。这些特征能使输出电压保持高精度和高稳定。

 

满足FPGA的电源要求的开关稳压器控制器

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