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罗姆推出FPGA用电源稳压器及模块
发布者:任你博娱乐 发布时间:2019-02-28 01:59

 

   

  近年来,电子设备(应用)的多样化与高性能化以惊人的速度不断发展。可以说,这种趋势使各产品的开发周期缩短,并给半导体技术带来了巨大的发展空间。

  在这种背景下,被称为FPGA的LSI为电子设备的开发作出了巨大贡献,它比以往任何时候更引人关注,市场规模不断扩大。

  FPGA不仅具备可再编程的灵活性,随着近年来技术的发展,FPGA的高集成度、高性能化、低功耗化、低成本化也在不断进步,FPGA已经逐渐具备了与ASIC和ASSP同等程度的功能,因此,在各种电子设备中的应用日益广泛。

  这两种成为参考设计的电源IC性能非常好,而且通用性强,不仅可用于FPGA,还可在更广泛的应用中使用。

  最近的高端FPGA(此次AVNET Internix公司的开发套件为Xilinx Kintex-7用),由于其制程工艺的微细化以及与其相应的低电压化、内核部与接口部的电源分离以及数字电路与模拟电路的混装等多电源化,必然需要先进的电源管理。电压精度当然要求低波纹,而且要求具备投入时序管理和优异的负载瞬态响应性能。图1为ROHM电源模块的输出结构,表示生成上述项目的各开关稳压控制器与电压/电流。

  这种模块需要内部电路、I/O、RAM、收发器用等共8种电压。以内部电路用VCCINT为例,电压精度为3%。

  系统电压等通常为5%,因此,仅从比例考虑的线%可视为稍微苛刻的要求,但按实际的容许电压考虑的线mV,VCCINT=1.0V3%为1.0V30mV即、VCCINT的容差仅为30mV,当电压较低时,实际的容许电压值要求严格。这对于具有波纹电压的开关稳压器来说是非常苛刻的条件,如果负载瞬态响应速度不够快,也很容易超出容许范围。对于电源来说,实现低电压高电流输出、高精度高稳定性是巨大的课题。

  另外,不仅是电源精度,对于多数电源来说,都已详细规定了电源上电时序、断电时序,不满足这些要求就会发生FPGA不启动等问题。

  使这些FPGA可靠地启动、稳定地工作的开关稳压控制器“BD95601MUV(1ch)”、“BD95602MUV(2ch)”的主要规格如下。

  ?可选择轻负载时进行间歇脉冲控制的轻负载模式、重视低波纹控制的PWM连续控制模式、轻负载时防啸叫控制的静音轻负载模式

  参见表1。基本上,两种产品都是高效同步整流的降压型控制器,不仅在重负载时的效率高,轻负载时的效率

  也很高。标准电压为0.75V/0.7V,适用低电压,1%的精度对于前述的3%的精度来说具有充分的余量。不仅

  如此,通过ROHM独创的H3RegTM控制模式实现了高速负载瞬态响应(图2),非常适合用作FPGA电源。

  为了提高负载瞬态响应的速度,有一种解决方案是使用恒定导通时间控制,但H3RegTM控制是进一步提高负载

  急剧变动时的瞬态响应速度的、改进型(改良形)恒定导通时间控制方式(图3)。

  ?为了与内部电压控制比较器输入的标准电压(REF)进行比较,将被分压的输出电压反馈给FB引脚;

  ?在正常运行中,H3RegTM控制器一旦检测到FB引脚的电压低于REF电压,在下述公式规定的时间(tON)之

  ?tON后HG一旦关断,低边MOSFET的栅极(LG)导通,FB引脚电压开始下降,当与REF电压达到一致时关

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