Vishay SiC674A 55A VRPower集成功率级技术解析

描述

Vishay Semicductors SiC674 55A VRPower^®^ 集成功率级专为同步降压应用而设计,可提供大电流、高效率和高功率密度,并将关断电流降至最低。Vishay Semiconductors SiC674采用紧凑型5mm x 5mm MLP封装。SiC674支持每相持续电流高达55A的稳压器设计。其内部功率MOSFET采用Vishay先进的TrenchFET^®^ 技术,最大限度地降低了开关和传导损耗,实现了业界领先的性能。

数据手册;*附件:Vishay Semiconductors SiC674 55A VRPower®集成功率级数据手册.pdf

特性

  • 热增强型PowerPAK^®^ MLP55-31L封装
  • TrenchFET技术和集成肖特基二极管的低压侧MOSFET
  • 集成式低阻抗自举开关
  • 优化用于19V输入级的功率MOSFET
  • 支持PS4模式轻负载要求,关断电源电流较低(5V、3μA)
  • 零电流检测,提高轻载效率
  • 带三态和保持定时器的3.3V PWM逻辑
  • 支持PS4状态的5V DSBL# 、ZCD_EN#逻辑
  • 高频运行可达2MHz
  • 提供超过55A的持续电流、70A峰值 (10ms) 和 100A峰值 (10μs) 电流
  • 过温标志
  • 过温保护
  • 欠压锁定保护
  • 有效的监测和报告
  • 警告和故障报告标志

典型应用

同步降压

Vishay SiC674A 55A VRPower集成功率级技术解析

一、产品概述与核心特性

Vishay Siliconix SiC674A‌是一款高频集成功率级,专门针对同步降压应用优化设计,提供高电流、高效率和高功率密度性能,同时具备极低的关断电流。采用Vishay的5mm × 5mm MLP封装,使每个相位的电压调节器设计能够持续提供高达55A的输出电流。

该产品的‌核心创新‌在于内部功率MOSFET采用Vishay最新TrenchFET®技术,实现了业界标杆级的性能表现,显著降低开关损耗和传导损耗。

二、关键技术创新

1. 集成驱动IC架构

SiC674A集成了先进的MOSFET栅极驱动IC,具备以下显著特性:

  • 高电流驱动能力‌:确保功率器件的快速开关特性
  • 自适应死区时间控制‌:动态优化开关时序
  • 集成自举开关‌:简化外部电路设计
  • 用户可选的零电流检测‌:提升轻载效率

2. 先进的控制模式

  • PS4模式‌:系统处于待机状态时降低功耗
  • 警告标志功能‌:显著提升系统可靠性
  • 宽范围PWM控制器兼容性‌:支持三态PWM和3.3V PWM逻辑

三、技术规格详解

电气参数

  • 输入电压范围‌:2.5V至24V
  • 持续电流‌:55A
  • 峰值电流能力‌:
    • 10ms:70A
    • 10μs:100A
  • 开关频率‌:最高2MHz
  • 关断电流‌:5V时仅3μA

保护特性

  • 过温保护‌:自动检测并保护
  • 欠压锁定‌:确保工作可靠性
  • 热警告标志‌:实时监测温度状态

四、功能模块解析

1. PWM输入与三态功能

PWM输入‌接收来自VR控制器IC的PWM控制信号,设计兼容使用两态逻辑(H和L)的标准控制器和集成三态逻辑(H、L和三态)的先进控制器。

两态逻辑工作模式‌:

  • 当PWM驱动高于VPWM_TH_R时,低边关断,高边导通
  • 当PWM输入驱动低于VPWM_TH_F时,高边关断,低边导通

2. 二极管仿真模式与PS4模式

ZCD_EN#引脚‌使能或禁用二极管仿真模式:

  • ZCD_EN#驱动低于VTH_ZCD_EN#_F时,允许二极管仿真
  • ZCD_EN#驱动高于VTH_ZCD_EN#_R时,强制连续导通模式

五、典型应用场景

1. 计算系统

  • 用于计算、显卡和内存的多相VRD
  • Intel核心处理器供电:VCORE、VGRAPHICS、VSYSTEM AGENT - VCCGI

2. 电源模块

  • 高达24V轨输入的DC/DC VR模块
  • 高密度电源设计

六、性能优势分析

高效率特征

  • 热增强型PowerPAK® MLP55-31L封装
  • 最新TrenchFET技术与集成肖特基二极管的低边MOSFET
  • 集成低阻抗自举开关
  • 优化的功率MOSFET适用于19V输入级

环境适应性

能够在温度范围-40°C至+85°C内稳定工作,确保在各种恶劣环境下的可靠性。

七、技术发展趋势

随着计算设备对功率密度和效率要求的不断提升,SiC674A代表了集成功率级技术的发展方向:

  • 更高的集成度‌:将驱动、保护和功率器件整合在单一封装中
  • 更先进的控制算法‌:自适应死区时间、三态控制等
  • 更强的可靠性‌:多级保护机制和实时监测功能
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