Vishay SiC544 40A VRPower®集成功率级技术解析与应用指南

描述

Vishay Semicductors SiC544 40A VRPower^®^ 集成功率级专为大电流、高效率和高功率密度同步降压应用而设计。Vishay Semiconductors SiC544采用紧凑型4.5mm x 3.5mm MLP封装。SiC544支持高达40A的每相持续电流。内部功率MOSFET采用Vishay的先进第四代TrenchFET^®^ 技术,可最大限度地降低开关和导通损耗,实现行业领先的性能。

数据手册:*附件:Vishay Semiconductors SiC544 40A VRPower®集成功率级数据手册.pdf

特性

  • 热增强型PowerPAK^®^ MLP4535-22L封装
  • 第四代MOSFET技术和集成肖特基二极管的低压侧 MOSFET
  • 可提供高达40A的持续电流
  • 高效性能
  • 高频运行可达2MHz
  • 上电复位
  • 具有三态和保持功能的5V PWM逻辑
  • 支持PS4模式下IMVP8的轻负载要求,关断电源电流低(5V、3μA)
  • 欠压锁定

典型应用

大电流

Vishay SiC544 40A VRPower®集成功率级技术解析与应用指南

一、产品核心特性与技术优势

SiC544‌是一款专为同步降压应用优化的集成功率级解决方案,在4.5mm x 3.5mm MLP封装内实现了突破性的功率密度和性能表现。

核心技术亮点:

  • 功率输出能力‌:单相可提供高达40A的连续电流
  • 开关频率‌:支持最高2MHz的高频操作
  • 输入电压范围‌:4.5V至24V宽范围输入
  • 封装技术‌:采用热增强型PowerPAK® MLP4535-22L封装
  • MOSFET技术‌:集成采用Gen IV TrenchFET®技术的功率MOSFET

关键技术创新:

  • 内置先进MOSFET栅极驱动IC,具备高电流驱动能力
  • 自适应死区时间控制技术
  • 集成自举肖特基二极管
  • 零电流检测功能,显著提升轻载效率

二、系统架构与工作模式

典型应用电路

器件典型应用如图1所示,构成了完整的电压调节器解决方案:

  • 5V供电系统‌为驱动电路提供稳定电源
  • PWM控制器‌与栅极驱动器协同工作
  • BOOT-PHASE-VSWH‌架构提供高效的功率转换路径
  • ZCD_EN# ‌引脚实现二极管仿真模式使能控制

工作模式特性

轻载优化模式:

  • 用户可选择的二极管仿真模式(通过ZCD_EN#)
  • PS4模式支持,显著降低待机状态功耗
  • 兼容IMVP8的轻负载要求,关断电源电流低至3μA

保护功能:

  • 欠压锁定保护(UVLO)
  • 电源复位功能
  • 5V PWM逻辑兼容,支持三态和保持关闭

三、电气参数与性能指标

额定参数汇总:

  • 连续电流额定值:最大40A
  • 最大开关频率:2000kHz
  • PWM逻辑电平:5V
  • 封装尺寸:4.5×3.5×0.75mm

温度特性:

  • 热增强封装设计确保优良散热性能
  • 集成低边MOSFET搭配肖特基二极管

四、应用场景与平台兼容性

主要目标市场:

  • 计算、显卡和内存的多相VRD应用
  • Intel IMVP-8 VRPower供电系统:
    • Skylake、Kabylake平台的VCORE、VGRAPHICS、VSYSTEM AGENT
    • Apollo Lake平台的VCCGI
  • 最高24V输入轨的DC/DC VR模块

平台支持特性:

  • 全面兼容Intel最新计算平台
  • 支持工业级和网络应用需求
  • 物料分类符合环保合规要求

五、封装设计与PCB布局建议

物理尺寸规格

MLP4535-22L封装采用精确的尺寸控制:

  • 主体尺寸:4.50mm×3.50mm(基本尺寸)
  • 高度:0.75mm(公称值)
  • 引脚间距:0.50mm BSC

推荐焊盘图案

关键布局要点:

  • 焊盘图案设计优化散热和电气性能
  • 精确的焊盘尺寸确保焊接可靠性
  • 建议使用毫米作为主要测量单位

六、设计考量与工程实践建议

系统集成考量:

  • 与广泛的PWM控制器兼容
  • 支持三态PWM和保持关闭功能
  • 集成所有必要的保护功能

性能优化策略:

  • 利用高频操作能力减小无源器件尺寸
  • 通过轻载优化模式提升系统整体能效
  • 合理的热设计确保长期可靠性
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