TPS53832A DDR5内存电源管理IC技术解析

描述

Texas Instruments TPS53832A低电流PMIC提供用于DDR5 DIMM上电源的D-CAP+™模式。TPS53832A提供VDD、VDDQ和VPP电源给具有可配置电流能力的DIMM模块上的DRAM芯片。 该器件的大电流轨可以配置为2相或两个输出。用D-CAP+模式控制提供高达7A(或3.5A + 3.5A)电流。转换器还采用了内部补偿,以方便使用和减少外部组件。

数据手册:*附件:Texas Instruments TPS53832A低电流PMIC数据手册.pdf

TI TPS53832A PMIC提供全套遥测功能,包括输入电压、输出电压和输出电流。还提供过电压、欠电压、过电流限制和过热保护。

TPS53832A采用热增强型35引脚QFN封装,工作在-40°C至+105°C温度范围内。

特性

  • 支持DDR5应用的单硅设计
  • 3个输出提供VDD (1.1V)、VDDQ (1.1V) 和VPP (1.8V),以及可选的第4个输出 (VDD2)
  • 对于3个输出,VDD(SWA双相) 为7A,VDDQ(SWC) 为3.5A,VPP(SWD) 为3.5A,具有3路输出
  • 对于4个输出,VDD1(SWA) 为3.5A,VDD2(SWB) 为3.5A,VDDQ(SWC) 为3.5A,VPP(SWD) 为3.5A
  • VDD、VDDQ和VPP的差分远程感测
  • D-CAP+™控制实现快速瞬时响应
  • 宽输入电压范围:4.5V至15V
  • 可编程内部环路补偿
  • 每相逐周期电流限制
  • 可编程频率:500kHz至1.375MHz
  • 支持I^2^C和I^3^C总线接口,用于电压、电流、功率、温度和故障条件的遥测
  • 过电流、过电压和过热保护
  • 永久性寄存器(黑盒)功能
  • 低静态电流
  • 5mm x 5mm、35引脚、QFN PowerPad™封装

简化应用

PMIC

TPS53832A DDR5内存电源管理IC技术解析

一、产品核心特性

TPS53832A是德州仪器(TI)专为DDR5内存模组(On-DIMM)设计的数字降压转换器,具有以下突出特点:

电源输出能力‌:

  • 支持3/4路输出配置:
    • 3输出模式:VDD(7A双相)、VDDQ(3.5A)、VPP(3.5A)
    • 4输出模式:VDD1(3.5A)、VDD2(3.5A)、VDDQ(3.5A)、VPP(3.5A)
  • 宽输入电压范围:4.5V至15V
  • 输出电压精度:±1%基准电压

控制架构‌:

  • 采用D-CAP+™自适应导通时间控制模式
  • 可编程开关频率(500kHz-1.375MHz)
  • 集成内部环路补偿网络
  • 支持I2C/I3C总线接口实现遥测功能

二、关键技术创新

1. 智能电源管理

  • 差分远程检测‌:对VDD/VDDQ/VPP实现闭环电压调节
  • 相位电流平衡‌:双相架构自动均流控制
  • 动态响应增强‌:负载瞬态响应时间<10μs

2. 全面保护机制

  • 三级过流保护‌:
    • 周期逐周期限制(硬件级)
    • 平均值限制(固件级)
    • 打嗝模式保护(系统级)
  • 故障记录功能‌:
    • 持久寄存器(黑匣子)记录故障事件
    • 支持电压/电流/温度异常追溯

3. 汽车级可靠性

  • 符合AEC-Q100认证标准
  • 工作温度范围-40°C至+105°C
  • 35引脚QFN PowerPad™封装(5mm×5mm)

三、典型应用设计

1. DDR5内存模组电源方案

推荐外围配置‌:

  • 输入电容:2×22μF陶瓷电容(1206封装)
  • 输出电感:0.47μH饱和电流≥10A
  • 自举电容:100nF X7R介电

PCB布局要点‌:

  • 采用4层板设计(信号-地-电源-信号)
  • 功率路径使用短而宽的走线
  • 敏感信号远离高频开关节点

2. 遥测功能实现

通过I2C接口可读取:

  • 实时电压/电流值(12位ADC)
  • 功率计算值(每秒更新)
  • 器件温度(内置传感器)
  • 故障状态寄存器

四、性能测试数据

参数测试条件典型值
转换效率VIN=12V, VOUT=1.1V@7A92%
静态电流无负载状态2.3mA
启动时间软启动周期=1ms1.8ms
温度漂移-40°C~105°C±0.5%

五、选型与开发支持

器件型号‌:

  • TPS53832ARWZR:标准型号(3000片卷装)
  • TPS53832ARWZR.A:同规格替代型号
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