TPS51716 完整的 DDR2/3/3L/4 存储器电源解决方案同步降压控制器数据手册

TPS51716为 DDR2、DDR3、DDR3L、LPDDR3 和 DDR4 提供完整的电源 以最低的总成本和最小空间实现内存系统。它集成了一个同步降压 具有 2A 灌电流/拉电流跟踪 LDO （VTT） 和缓冲低噪声的稳压控制器 （VDDQ） 参考 （VTTREF）。TPS51716采用 D-CAP2 模式，耦合 500 kHz 或 670 kHz 工作频率，支持无 外部补偿电路。VTTREF 以 0.8% 的出色精度跟踪 VDDQ/2。The VTT, 提供 2A 灌电流/拉电流峰值能力，仅需 10μF 陶瓷 电容。此外，该器件还具有专用的 LDO 电源输入。
*附件：tps51716.pdf

TPS51716 提供丰富、有用的功能以及出色的电源 性能。它支持灵活的电源状态控制，在 S3 中将 VTT 置于高阻态并放电 S4/S5 状态下的 VDDQ、VTT 和 VTTREF（软关闭）。它包括具有低侧 MOSFET 的可编程 OCL R DS（开） 传感、OVP/UVP/UVLO 和热关断保护。

TI 提供采用 20 引脚、3 mm × 3 mm WQFN 封装的 TPS51716，并指定其 环境温度范围在 –40°C 至 85°C 之间。

特性

• 同步降压控制器 （VDDQ）
  • 转换电压范围：3 至 28 V
  • 输出电压范围：0.7 至 1.8 V
  • 0.8% 电压裁判准确性
  • 用于陶瓷输出电容器的 D-CAP2™ 模式
  • 可选 500kHz/670kHz 开关频率
  • 通过自动跳过功能优化轻负载和重负载的效率
  • 支持 S4/S5 状态下的软关断
  • OCL/OVP/UVP/UVLO 保护
  • Powergood 输出
• 2A LDO （VTT）、缓冲基准 （VTTREF）
  • 2A（峰值）灌电流和拉电流
  • 仅需 10μF 的陶瓷输出电容
  • 缓冲、低噪声、10mA VTTREF 输出
  • 0.8% VTTREF，20mV VTT 精度
  • 在 S3 中支持 High-Z，在 S4/S5 中支持 Soft-Off
• 热关断
• 20 引脚、3 mm × 3 mm、WQFN 封装

参数

方框图

1. 概述

TPS51716 是一款集成了同步降压控制器（VDDQ）、2A 低压差线性稳压器（LDO, VTT）和缓冲低噪声参考电压（VTTREF）的完整 DDR 内存电源解决方案。它专为 DDR2、DDR3、DDR3L、LPDDR3 和 DDR4 内存系统而设计，提供低成本、小尺寸的高效电源管理。

2. 主要特点

• ‌ 同步降压控制器（VDDQ） ‌：
  • 输出电压范围：0.7V 至 1.8V
  • 转换电压范围：3V 至 28V
  • 0.8% VREF 准确度
  • 可选 500kHz/670kHz 开关频率
  • D-CAP2™ 模式支持陶瓷输出电容
  • 自动跳过功能优化轻载和重载效率
• ‌ 2A LDO（VTT） ‌：
  • 2A 峰值源/汇电流能力
  • 仅需 10μF 陶瓷输出电容
  • 缓冲、低噪声 10mA VTTREF 输出
  • 0.8% VTTREF 准确度，20mV VTT 准确度
• ‌其他功能‌：
  • 20 引脚，3mm × 3mm WQFN 封装
  • Powergood 输出
  • 过流保护（OCL）、过压保护（OVP）、欠压保护（UVP）和欠压锁定（UVLO）
  • 热关断保护
  • 支持 S3、S4/S5 电源状态控制

3. 应用

• DDR2、DDR3、DDR3L、LPDDR3 和 DDR4 内存电源供应
• SSTL_18、SSTL_15、SSTL_135 和 HSTL 终端供电

4. 功能描述

• ‌VDDQ 同步降压控制器‌：采用 D-CAP2 模式，无需外部补偿电路，支持陶瓷输出电容。通过 MODE 引脚配置开关频率、控制模式和放电模式。
• ‌VTT LDO‌：快速响应 VTTREF，在所有条件下保持 ±40mV 内的跟踪。提供源/汇电流能力，确保内存系统的稳定供电。
• ‌VTTREF 缓冲参考电压‌：跟踪 VDDQ/2，具有 0.8% 的准确度，为 VTT LDO 提供稳定的参考电压。
• ‌电源状态控制‌：通过 S3 和 S5 引脚控制电源状态，支持 S0（全开）、S3（挂起到 RAM）、S4/S5（挂起到磁盘/软关闭）状态。

5. 电气特性

• 工作温度范围：-40°C 至 85°C
• VDDQ 输出电压准确度：±0.8%
• VTTREF 输出电压准确度：±1%
• 转换效率：在轻载和重载条件下均表现出优异的效率

6. 封装与尺寸

• 封装类型：20 引脚，3mm × 3mm WQFN
• 尺寸：具体尺寸未在文档中明确给出，但提供了封装类型和引脚数。

7. 布局与散热

• ‌布局指南‌：建议将电感器和输出电容放置在靠近 IC 的位置，以最小化环路面积和降低噪声。
• ‌散热‌：通过适当的 PCB 布局和散热设计，确保 IC 在工作时的温度不超过最大结温限制。

8. 文档支持

• 提供详细的数据手册、应用指南和设计支持工具。
• 可通过 TI 的官方文档和支持资源获取更多信息。

9. 注意事项

• 在设计电路时，应确保所有电气参数均在器件的推荐操作条件范围内。
• 注意静电放电保护，避免损坏器件。
• 在实际应用中，应根据具体需求选择合适的外部组件，如电感器、电容器和 MOSFET 等。