矽力杰集成功率级DrMOS方案

 

驱动电路与功率MOS集成化

 

 

 

 

伴随着CPU, GPU等的性能进步和制程发展，主板的供电设计也迎来了更多的挑战，大电流、高效率、空间占用小、动态响应快、保护更智能的需求使得传统的采用分立MOS的方案逐渐被取代，SPS/DrMOS的解决方案凭借更好的性能表现成为主流。
 

 

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矽力杰 DrMOS 方案

SQ29663采用业界标准封装，芯片内部集成两个高性能的MOS和驱动及控制单元，通过优化设计的内部结构和驱动控制，能够实现高效率、高功率密度以及良好的散热性能。严密的控制和保护逻辑使其能轻松兼容主流的前级控制器，适用于CPU，GPU以及POL的电源设计。

SQ29663

16V/60A集成功率级DrMOS

 

◆  60A连续电流输出能力，

    80A峰值电流输出能力

◆  VCC/VDRV/VBST 欠压保护

◆  开关频率可达1MHz

◆  集成自举二极管

◆  兼容3.3V/5V PWM电平，

    支持三态信号输入

◆  三态中自举电容充电功能

◆  5mV/A实时电流上报

◆  8mV/℃内部温度上报

◆  可编程的逐周期峰值限流和

    谷值限流及故障上报

◆  负限流保护

◆  过热保护

◆  上管短路保护及故障上报

◆  业界标准的QFN5×6封装

 

 

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典型应用

图1 SQ29663典型应用框图

 

SQ29663支持5V~16V的Vin电压范围。输入信号兼容3.3V/5V电平，支持三态信号以实现不同工作模式的控制。死区时间，传播延迟和驱动边沿的调整使其可以高效安全运行。

SQ29663内部集成了8mV/℃的温度传感器，通过TMON实时报告温度，25℃下典型输出电压为800mV，TMON内部可上拉或下拉用作故障标志位。SQ29663可以实时采样内部MOSFET的电流信息并重建为与电感电流成正比的三角波，内建的温度补偿使其能达到5mV/A ±5%的精度输出。SQ29663支持包括OCP，NOCP，OTP，pre-OVP，HSS等多种保护，以实现安全可靠运行。

 

图2 IMON waveform

 

图3  IMON精度曲线

 

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应用场景

 

CPU/GPU

 

传统的供电设计，是将上行MOS管、下行MOS管和驱动IC单独放置，致使PCB面积难以得到有效利用，并且降低电流的整体转换效率，这对于对供电要求越来越高的处理器而言，演化而成一个亟待解决的问题。

笔记本电脑、各类服务器的CPU以及显卡GPU的供电系统（VRM），输出电流大，要求具有快速瞬态响应特性，通常采用多相同步BUCK降压转换器。SQ29663通过高集成整合，将MOS管与驱动IC整合在一起，集成自举二极管，最大程度减少寄生电感、电容影响，降低系统整体尺寸，大幅提高功率密度，满足高端主板节能、低温、高效能超频等特色，提供优质供电。