[经验]

FPGA电源需要高精度的理由

2018-12-4 10:02:35

1903 FPGA 电源 soc

BD95601MUV与BD95602MUV是支持近年来的低电压大电流电源规格的开关稳压器控制器IC，不仅效率高、具备多种保护功能，作为需要高精度、高稳定性的FPGA与CPU的电源，还具备最佳的性能。
这些电源IC之所以被用于ROHM与安富利联合开发的赛灵思7系列FPGA及Zynq®-7000 All Programmable SoC的评估套件Mini-Module Plus 用电源模块，有几个关键原因。

近年来的高端FPGA电源规格复杂，要求高初始精度、低纹波、高速负载瞬态响应以及启动时序控制。右图为上述电源模块的输出配置，生成各输出的开关稳压器控制器IC与电压/电流。

所要求的电压精度因电源的种类而稍有差异，例如假设1V输出为±3%精度，5V/3.3V等系统电压通常为±5%精度，因此仅按比率考虑的话，±3%多少有点严格，实际的容许电压当然更小。
3.3V±3% 为 3.3V±99mV　相应的　1.0V±3% 为 1.0V±30mV
这是包含纹波电压的精度要求，对开关稳压器来说是非常严苛的条件。即使平均输出电压精确到1V，纹波电压需要在±30mV以内。实际上会产生因负载调整与负载瞬态带来的输出电压变动时，需要为确保基本精度，并尽力抑制纹波电压。
BD95601MUV与BD95602MUV正是诸多特性均满足这些FPGA的电源要求的产品。

・可高速瞬态响应的H3Reg™ 同步整流降压型开关稳压器控制器
・1ch： BD95601MUV、 2ch： BD95602MUV
・最大效率95%以上
・可选择轻负载模式、连续PWM模式。静音轻负载模式（BD95602）
・通过可调整的软启动功能，降低启动时的突入电流
・电源正常（Power Good）输出
・多种保护功能：自动恢复型过电流保护（OCP）、短路保护、过热保护（TSD）、防止低电压误动作（UVLO）

[tr] BD95601MUV（1ch）BD95602MUV（2ch）[/tr][tr]输入电压范围[td]4.5V～25V[tr]输出电压范围[td]0.75V～2.0V[tr]基准电压[td]0.75V±1.0%[tr]开关频率[td]200k～500kHz[tr]封装[td]VQFN20V4040

5.5V～28V

1.0V～5.5V

0.7V±1.0%

150k～500kHz

VQFN32V5050

基本上，这两个产品都既要保持同步整流型降压控制器的高效，也要保持轻负载模式下，轻负载时的高效。基准电压支持0.75V/0.7V的低电压，±1% 的精度比上述±3%的精度要求要好，基本是低纹波。此外，通过ROHM独有的H3Reg 控制模式，负载瞬态响应可以非常高速。这些特征能使输出电压保持高精度和高稳定。

满足FPGA的电源要求的开关稳压器控制器