TPS51100 3-A接收器/源DDR终端调节器

元器件信息   2022-11-21 10:10   314   0  

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特征

说明

输入电压范围:4.75 V至5.25 VTPS51100产品参数、文档资料和货源信息" target="_blank">TPS51100是一个3-a,信宿/信源跟踪VLDOIN电压范围:1.2 V至3.6 V

终端调节器。该设备专为低成本和低外部组件设计3-A接收器/源终端调节器包括以空间为代价的计数系统。

下垂补偿只需要20μF陶瓷输出电容TPS51100保持快速瞬态响应,只需要20μF(2×10μF)陶瓷输出支持S3中的Hi-Z和S5中的软关闭电容。TPS51100支持遥感1.2-V输入(VLDOIN)有助于降低总功率为DDR供电所需的功能和所有功能

消散

和DDR2 VTT总线终端,符合JEDEC规范。部件还支持DDR3集成分频器磁道0.5 VDDQSNS,用于VTT VTT终端,VDDQ为1.5 V(典型值)。在和VTTREF此外,TPS51100包括集成睡眠-遥感(VTTSNS)状态控制,将VTT置于S3的Hi-Z(暂停至VTT和VTTREF的±20 mV精度RAM)和软关闭,用于VTT和VTTREF in S5

10毫安缓冲参考电压(VTTREF)(挂起到磁盘)。TPS51100可在热效率高的10针MSOP电源板中使用内置软启动、UVLO和OCL包装,规定温度为-40°C至85°C。

热关机支持JEDEC规范

个应用程序

SSTL-2、SSTL-18和HSTL终端

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功能框图

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特征描述

VTT接收器/电源调节器

TPS51100是一种3-a接收器/源跟踪终端调节器,专门为低成本、低外部组件系统(如笔记本电脑应用)设计。TPS51100集成了一个高性能、低损耗的线性稳压器,能够产生和吸收高达3 a的电流。这个VTT线性稳压器采用了一个最终的快速响应反馈回路,这样小的陶瓷电容器就足以在所有条件下(包括快速负载瞬态)在±40 mV范围内跟踪VTTREF。为了实现最小跟踪电阻效应的严格调节,应将遥感终端VTTSNS连接到VTT输出电容器的正节点上,作为VTT高电流线路的单独跟踪。

VTTREF调节器

VTTREF块由片上1/2分频器、低通滤波器(LPF)和缓冲器组成。这个调节器可以产生高达10毫安的电流。使用0.1μF陶瓷电容器将VTTREF旁路至GND,以确保稳定运行。


特征描述(续)

软启动

VTT的软启动功能是通过电流钳来实现的,它允许输出电容器充入低而恒定的电流,从而使输出电压线性上升。使用内部powergood信号分两个阶段更改电流限制阈值。当VTT超出powergood阈值时,电流限值为2.2 A。当VTT高于(VTTREF–5%)或低于(VTTREF+5%)时,电流限值切换到3.8 A。阈值通常为VTTREF±5%(从外部调节到内部)和±10%(当它落在外部)。软启动功能是完全对称的,它不仅工作在GND到VTTREF电压之间,而且工作在VDDQ到VTTREF电压之间。注意,在S3状态期间,VTT输出处于高阻抗状态(S3=低,S5=高),其电压可高达VDDQ电压,具体取决于外部条件。注意,VTT不能在满负荷条件下启动。

VTT电流保护

LDO在3.8a时有一个恒定的过电流极限(OCL)。在输出电压在目标电压的±5%之内或超出目标电压的±10%之前,该触发点降低到2.2a。

车辆识别码紫外线防护

对于车辆识别号欠压锁定(UVLO)保护,TPS51100监控车辆识别号电压。当车辆识别号电压低于UVLO阈值电压时,VTT调节器关闭。这是非锁存保护。

热停堆

TPS51100监测其温度。如果温度超过阈值(通常为160°C),则关闭VTT和VTTREF调节器。这也是一种非锁存保护。

设备功能模式

1 S5控制和软关闭

S3和S5端子应分别连接到SLP_S3和SLP_S5信号。VTTREF和VTT都在S0状态下打开(S3=高,S5=高)。当VTT关闭且在S3状态下保持高阻抗(S3=低,S5=高)时,VTTREF保持激活。在S4/S5状态下,VTT和VTTREF输出均关闭,并通过内部mosfet放电至地面(S3和S5均为低电平)。

申请信息

TPS51100通常用作接收器/源跟踪终端稳压器,开关变换器来自VTT的电压。

典型应用

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TPS51100 5-V输入/1.8-V输出参考设计

输出电容器

为了稳定工作,VTT输出端的总电容可以等于或大于20μF。并联两个10μF陶瓷电容器,以尽量减小ESR和ESL的影响。如果ESR大于2 mΩ,则在输出和VTTSNS输入之间插入R-C滤波器以实现环路稳定性。R-C滤波器的时间常数应几乎等于或略低于输出电容器及其ESR的时间常数。

软启动持续时间tSS也是输出电容的函数。式中,ITTOCL=2.2 A(典型值),tSS可计算为,

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输入电容器

根据VLDOIN大容量电源对部件的跟踪阻抗,源电流的瞬时增加主要由VLDOIN输入电容的电荷提供。使用10μF(或更多)陶瓷电容器来提供这种瞬态电荷。当VTT使用更多的输出电容时,提供更多的输入电容。一般情况下,使用1/2 COUT作为输入。

车辆识别号电容器

添加一个陶瓷电容器,其值介于1μF和4.7μF之间,放置在靠近VIN引脚的位置,以稳定来自电源的任何寄生阻抗的5v。

应用曲线

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电源建议

TPS51100是为带VTTREF缓冲参考输出的接收器/源双数据率(DDR)终止调节器而设计的。电源输入电压(VIN)支持从4.75伏到5.25伏的电压;VLDOIN支持从1.2伏到3.6伏的输入电压。

布局指南

在TPS51100设计开始布局之前,请考虑以下几点。

VLDOIN的输入旁路电容器应放置在尽可能靠近管脚的位置,并采用短而宽的连接。

VTT的输出电容器应放置在短而宽连接的引脚附近,以避免额外的ESR和/或ESL跟踪。

VTTSN应连接到VTT输出电容器的正节点,作为与大电流电源线的单独通道,强烈建议避免额外的ESR和/或ESL。如果需要检测负载点的电压,建议在该点连接输出电容器。此外,建议尽量减少接地引脚和输出电容器之间接地轨迹的任何额外ESR和/或ESL。

如果VTT输出电容器的ESR大于2 mΩ,考虑在VTTSN处增加一个LPF。

VDDQSNS可以与VLDOIN分开连接。记住,这个感应电位是VTTREF的参考电压。避免任何噪声产生线。

应将VTT输出电容器和VTTREF电容器的负节点连接在一起,避免与VTT源/汇电流的高电流路径产生共阻抗。

GND(信号GND)引脚节点表示VTTREF和VTT输出的参考电位。将GND连接到VTT电容器、VTTREF电容器和VDDQ电容器的负极节点,注意避免额外的ESR和/或ESL。GND和PGND(Power GND)应该隔离,它们之间有一个单点连接。

为了有效地去除包装上的热量,准备热焊盘并焊接到包装热焊盘上。与这片热土相连的组分侧铜的广泛踪迹有助于热量扩散。应使用许多直径为0.33 mm的通孔,从散热片连接到内部/焊料侧接地平面,以帮助散热。

布局示例

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注:1。每个输出电容器的正极端子应直接连接到集成电路的VTT;不要使用过孔。

2. 每个输出电容器的负极端子应直接连接到集成电路的GND;不要使用过孔。

3. 过孔

在第一层和第二层之间通过

穿过第1层和第2 4层下的其他层。带有虚线轮廓的Rs和Cs是可选的。

TPS51100印刷电路板布局指南

热因素

由于TPS51100是线性调节器,所以源方向和汇方向的VTT电流流都从设备产生功率耗散。在源极阶段,VVLDOIN和VVTT乘以VTT电流之间的电位差成为功耗WDSRC。

WDSRC=(VVLDOIN-VVTT)’IVTT(2)

在这种情况下,如果VLDOIN连接到低于VDDQ电压的备用电源,则可以降低功率损耗。

对于汇极相位,VTT电压施加在内部LDO稳压器上,功耗和WDSNK通过以下公式计算:

WDSNK=VVTT-VTT'I(3)

由于该装置不同时吸收和供电电流,且IVTT随时间变化迅速,因此在热设计时必须考虑的实际功耗是整个系统热松弛持续时间的平均值。另一个耗电量是用于内部控制电路的来自车辆识别号(VIN)和车辆识别号(VLDOIN)电源的电流。在正常运行条件下,这可以估计为20兆瓦或更低。这种力量必须有效地从包裹中消散。包允许的最大功耗计算公式为,

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热因素(续)

TA(max)是系统中的最高环境温度θJA是硅结到环境的热阻

这种热阻很大程度上取决于电路板的布局。TPS51100组装在一个热增强的PowerPAD封装中,在机身下面有一个外露的模垫。为了提高热性能,该模垫必须通过PCB上的热焊环连接到接地轨迹。这种地面痕迹起到散热/散热的作用。典型的热阻为57.7°C/W,是基于一个3 mm×2 mm的热焊盘,带有两个通孔,没有气流。它可以通过使用更大的散热片和/或增加过孔的数量来改进。例如,假设一个3 mm×3 mm的热焊盘有四个通孔,没有气流,则温度为45.4°C/W。有关PowerPAD封装及其推荐的电路板布局的更多信息,请参阅PowerPAD热增强封装应用报告(SLMA002)。

设备和文档支持

设备支架

第三方产品免责声明

TI发布的有关第三方产品或服务的信息不构成对此类产品或服务适用性的背书,也不构成对此类产品或服务的保证、陈述或背书,无论是单独的还是与任何TI产品或服务结合的。

商标

PowerPAD是德州仪器的商标。

所有其他商标均为其各自所有者的财产。

静电放电注意事项

这些设备具有有限的内置ESD保护。在储存或搬运过程中,导线应短接在一起,或将装置放置在导电泡沫中,以防止静电损坏MOS栅极。

术语表

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