TPS51916 DDR2/3/3L/4 内存电源解决方案同步降压控制

TPS51916 器件以最低的总成本和最小的空间为 DDR2、DDR3、DDR3L 和 DDR4 内存系统提供完整的电源。它集成了同步降压稳压控制器 （VDDQ），具有 2A 灌电流和 2A 源跟踪 LDO （VTT） 和缓冲低噪声基准 （VTTREF）。
*附件：tps51916.pdf

该器件采用 D-CAP™ 模式与 300 kHz 或 400 kHz 频率耦合，以实现易用性和快速瞬态响应，或采用 D-CAP2™ 模式与更高的 500 kHz 或 670 kHz 频率耦合，以支持陶瓷输出电容器，而无需外部补偿电路。VTTREF 以 0.8% 的出色精度跟踪 VDDQ/2。VTT 提供 2A 灌电流和 2A 拉电流峰值电流能力，仅需要 10μF 的陶瓷电容。提供专用的 LDO 电源输入。

该器件还提供出色的电源性能。它支持灵活的电源状态控制，在 S3 中将 VTT 置于高阻态，并在 S4 或 S5 状态下对 VDDQ、VTT 和 VTTREF（软关断）放电。具有低侧 MOSFET R 的可编程 OCL DS（开） 还提供传感、OVP、UVP、UVLO 和热关断保护。

特性

• 同步降压控制器 （VDDQ）
  • 转换电压范围：3 V 至 28 V
  • 输出电压范围：0.7 V 至 1.8 V
  • 0.8% 电压裁判准确性
  • 可选控制架构
    • 用于快速瞬态响应的 D-CAP™ 模式
    • 用于陶瓷输出电容器的 D-CAP2™ 模式
  • 可选 300 kHz、400 kHz、500 kHz 或 670 kHz 开关频率
  • 通过自动跳过功能优化轻负载和重负载的效率
  • 支持 S4 和 S5 状态下的软关闭
  • OCL/OVP/UVP/UVLO 保护
  • Powergood 输出
• 2A LDO（VTT）、缓冲基准 （VTTREF）
  • 2A（峰值）灌电流和拉电流
  • 缓冲、低噪声、10mA VTTREF 输出
  • 0.8% VTTREF，20mV VTT 精度
  • 支持高阻态 （S3） 和软关断 （S4、S5）
• 热关断
• 20 引脚、3 mm × 3 mm QFN 封装
• 创建 WEBENCH 设计

参数

1. 产品概述

• ‌类型‌：同步降压控制器（Synchronous Buck Controller）与LDO（Low Dropout Regulator）组合
• ‌应用‌：DDR2、DDR3、DDR3L及DDR4内存电源解决方案
• ‌主要特性‌：
  • 同步降压控制器（VDDQ）：转换电压范围3V至28V，输出电压范围0.7V至1.8V
  • 2A LDO（VTT）：用于提供稳定的参考电压VTTREF
  • 可选控制架构：D-CAP™和D-CAP2™模式，支持快速瞬态响应
  • 可选开关频率：300kHz、400kHz、500kHz或670kHz
  • 过流保护（OCL）、过压保护（OVP）、欠压保护（UVP）及欠压锁定（UVLO）
  • 热关断保护
  • 20引脚3mm x 3mm QFN封装

2. 功能描述

• ‌VDDQ同步降压控制器‌：
  • 支持D-CAP™和D-CAP2™两种控制模式，无需复杂外部补偿网络
  • 集成软启动功能，抑制启动时的浪涌电流
  • Powergood输出，指示VDDQ电压是否在目标范围内
• ‌VTT和VTTREF LDO‌：
  • VTTREF跟踪VDDQ/2，精度±1%
  • VTT提供2A的源和汇电流能力，仅需10μF陶瓷电容
• ‌电源状态控制‌：
  • 通过S3和S5引脚控制电源状态，支持S0（全开）、S3（待机至RAM）、S4/S5（软关闭）
• ‌放电控制‌：
  • 在S4/S5状态下，支持跟踪放电和非跟踪放电模式

3. 保护功能

• ‌ 过压保护（OVP） ‌：当VDDQSNS电压超过REFIN电压的20%时触发
• ‌ 欠压保护（UVP） ‌：当VDDQSNS电压低于REFIN电压的68%持续1ms时触发
• ‌ 过流保护（OCL） ‌：通过监控低侧MOSFET的R_DS(on)实现周期过流限制
• ‌热关断‌：当结温超过140°C时触发，自动关闭输出

4. 应用与实施

• ‌设计指南‌：提供了详细的DDR3应用电路，包括D-CAP™和D-CAP2™模式的设计要求和步骤
• ‌布局建议‌：强调了关键组件的布局和走线考虑，以减少噪声和干扰

5. 封装与订购信息

• ‌封装‌：20引脚3mm x 3mm QFN封装
• ‌订购信息‌：提供了不同封装和批量的订购选项

6. 文档与支持

• ‌文档‌：包括数据手册、应用笔记、参考设计等
• ‌支持‌：TI E2E在线社区提供技术支持和协作平台

7. 注意事项

• 在设计和使用过程中，需严格遵守数据手册中提供的绝对最大额定值、推荐操作条件和热信息
• 注意静电放电（ESD）防护，避免损坏设备
• 在生产系统中使用前，应进行充分的验证和测试