L6711 带动态视频的三相控制器和可选的DAC（一）

1、特点

2A集成门驱动器

全差电流读数

交叉电感器或低压侧

MOSFET

0.5%输出电压精度

6位可编程输出0.8185V至1.5810V，步进12.5mV

5位可编程输出

0.800V至1.550V，步进25mV

动态视频管理

可调参考电压

抵消

3%有功均流

准确度

数字2048步进软启动

可编程过电压

保护

集成温度传感器

恒定过流保护

振荡器内部固定在

150kHz（450kHz纹波）

外部可调振荡器

输出启用

集成遥感缓冲器

TQFP48 7x7包装，带外露衬垫

2、应用

台式机用大电流VRM/VRD/服务器/工作站CPU

直流/高密度转换器

3、说明

该装置实现三相降压控制器之间具有120°相移a中集成大电流驱动器的相位紧凑型7x7mm车身组件，带外露垫。设备嵌入可选的DAC：输出电压范围为0.8185V至1.5810V12.5mV步进（视频选择=打开）或0.800V至1.550V，25毫伏步进（VID_SEL=GND；VID5驱动可选的+25mV偏移）管理动态视频，在线和温度精度为0.5%变化。附加的可编程偏移可以用一个外部电阻器加到电压基准上。该装置保证了对负载的快速保护过电流和负载过压/欠压。提供一个内部撬棍，在较低的一侧转动mosfet，如果检测到过电压。如果发生过电流，系统将在恒流模式下工作，直到UVP。可选的电流读数增加了系统设计的灵活性。

电气特性

（VCC=12V±15%，TJ=0°C至70°C，除非另有规定）

电气特性（续）

（VCC=12V±15%，TJ=0°C至70°C，除非另有规定）

设备说明

该设备是一个三相PWM控制器与嵌入式大电流驱动器，提供完整的高性能降压型DC-DC电压调节器的控制逻辑和保护，为先进的微处理器电源优化。多相buck是最简单、最经济的拓扑结构可满足新型微处理器和现代大电流的日益增长的电流需求DC/DC转换器和POL。它允许在使用更小，更便宜，最常见的外部功率mosfet和电感器。此外，由于120°每相之间的相移，输入和输出电容器的数量减少。阶段事实上，交错导致输入均方根电流和输出纹波电压降低，并显示出有效的输出开关频率增加：每相150kHz的自由运行频率，外部可调通过一个电阻，输出的结果是原来的三倍。控制器包括多个DAC，可通过一个合适的引脚（VID_SEL）进行选择，允许与VRD 10.x和Hammer规范兼容，也可相应地执行D-VID转换。这个可精确选择输出电压，对VID和VID_SEL引脚进行编程，从0.8185V到1.5810V，12.5mV二进制步进（VRD 10.x兼容模式-生产过程中已编程-19mV偏置的6位），或0.800V到1.550V，25 mV步进（VRM锤子兼容模式-5位，VID5编程25毫伏正偏移（在这种情况下），输出调节电压的最大公差为±0.5%（锤击为±0.6%），超过温度和线电压变化。该设备允许通过电感器或低侧mosfet在全差分模式下只需通过CS_SEL引脚选择所需的方式。两者兼而有之在这种情况下，也可以考虑在相关元件上串联一个感测电阻，以提高读数精度。读取的电流信息校正PWM输出，以均衡各相的平均电流，在静态和动态条件下将误差限制在±3%，除非考虑传感元件展开。该装置提供可编程过电压保护，以保护负载免受危险过电压应力，可以通过合适的电阻在外部设置为固定电压，也可以在内部设置以固定的百分比，通过打开较低的驱动器并驱动高故障立即锁定别针。此外，初步的OVP保护也允许设备保护负载免受危险的OVP当VCC不高于UVLO阈值时。提供过电流保护，每个相位都有一个OC阈值，使设备进入恒定电流模式，直到锁定UVP。根据所选的读取模式，该设备保持电感电流纹波的峰值（电感感应）或谷值（LS感应）。在每次锁存事件后，设备会将故障引脚高电平驱动：恢复它就足够循环VCC或外针。紧凑型7x7mm车身TQFP48封装，带外露散热垫，可分散驾驶动力外部mosfet通过系统板。

电流读数和均流控制回路

该设备嵌入了一个灵活的，全差分电流传感电路，能够读取两个低侧或电感器寄生电阻，或通过串联在该元件上的感测电阻。全差动电流读数可抑制噪声，并允许将传感元件放置在不同的位置，而无需影响测量精度。可以通过CS_SEL引脚：设置该引脚自由，使用LS mosfet，同时将其短路到SGND，将使用电感器相反。有关连接的详细信息如图6所示。高带宽均流控制回路允许电流平衡，即使在负载瞬变期间也是如此：内部建立了一个电流基准，等于读取电流（IAVG）的平均值，并且读取电流，此参考电压被转换成具有适当增益的电压，用于调整占空比其主导值由电压误差放大器设定的周期。

低压侧电流读数

保持CS_SEL引脚打开，通过电压降读取每相的电流低侧MOSFET在其串联中穿过一个感测电阻，并在内部转换成电流。跨导比由放置在芯片外部的外部电阻器Rg发出CSx-和CSx+针朝向读取点（参见右图7）。专有电流检测电路跟踪当前信息一段时间TTRACK=TSW/3（TSW=1/FSW），集中在低侧mosfet传导时间的中间（关闭时间，参见左图7），并在剩下的时间。该设备从CSx+引脚提供恒定的50μa电流：电流读取电路使用该引脚作为参考和反应保持CSx引脚在读取时间内的电压（内部钳位保持CSx+和CSx-在相同的电压下从CSx-引脚下沉必要的电流保持时间；当实现LS-mosfet-RdsON检测以避免绝对最大值时，需要保持时间在CSx-引脚上克服额定值）。从CSx引脚流出的电流由以下等式给出（参见图7-右）：

RdsON是低侧mosfet的导通电阻，Rg是之间使用的跨导电阻CSx-和CSx+引脚朝向读数点；Iphosex是相对相位和IINFOx是内部复制的当前信息信号。50μA偏移允许负电流读数，使设备能够检查危险的返回电流确保电流完全均衡的相位之间。从目前的信息来看阶段，提供的总电流信息（IDROOP=IINFO1+IINFO2+IINFO3）和平均值取各相电流（IAVG=（IINFO1+IINFO2+IINFO3）/3）。然后将IINFOX与IAVG进行比较以给出对PWMx输出的校正，以均衡三相所携带的电流。

电感器电流读数

将CS_SEL引脚短路到SGND，使用压降读取每相流过的电流通过输出电感器或感测电阻（RSENSE）串联，并在内部转换成电流。跨导比由放置在芯片外部的外部电阻器Rg发出CSx-和CSx+针朝向读取点（参见右图6）。电流检测电路始终跟踪检测到的电流，并且仍然从中提供恒定的50μa电流CSx+引脚：该引脚用作保持CSx引脚电压的参考。正确复制电感电流R-C滤波网络必须与传感元件并联。然后，从CSx引脚流出的电流由以下等式给出（见图8）

其中IPHASEx是相对相携带的电流。

现在考虑匹配电感器和应用的R-C滤波器之间的时间常数（时间常数不匹配会导致在电流读取网络中引入极点，从而导致不稳定。此外，对于负载瞬态响应和让系统显示电阻等效输出阻抗也很重要，其结果是：

其中iinfo是内部复制的当前信息。50μA偏移允许负电流读数，使设备能够检查危险的返回电流确保电流完全均衡的相位之间。从目前的信息来看阶段，获取有关总电流（IDROOP=IINFO1+IINFO2+IINFO3）和每个阶段的平均电流（IAVG=（IINFO1+IINFO2+IINFO3）/3）的信息。然后将IINFOX与IAVG进行比较，得到对PWM输出进行校正，以使三相所载电流相等。由于Rg的设计考虑了OC保护，为进一步提高系统设计的灵活性串联到CSx+的电阻器可以分成两个电阻器，如图8所示。

DAC选择

该器件嵌入一个可选择的DAC，允许输出电压具有±0.5%（0.6%）的公差（对于锤式DAC）从偏移和制造变化中恢复。视频选择引脚选择用于编程参考的DAC表，如表7所示。

VID管脚是内部DAC的输入，通过提供分区的一系列电阻器实现内部参考电压。VID代码驱动多路复用器，该多路复用器在分隔线的点。DAC输出被传送到获得参考电压的放大器（即设置点误差）。提供内部上拉（用5μa电流发生器实现，典型值为3V）；这样，编程逻辑“1”时，只需使引脚浮动即可逻辑“0”足够短接引脚到SGND。编程“11111x”代码（NOCPU，VID5无关），设备关闭：所有mosfet关闭且SS_端对SGND短路。删除代码会导致设备重新启动。电压识别（VID）引脚配置还设置过电压/欠电压保护（OVP/UVP）阈值。

远程电压感应

该装置嵌入了一个远程检测缓冲器，可以在不增加任何附加值的情况下远程检测调节电压外部组件。通过这种方式，在远程缓冲器之间调节编程的输出电压输入补偿主板或连接器损耗。极低偏移量放大器感应输出通过引脚FBR和FBG远程电压（FBR用于调节电压感应，而FBG用于接地检测）并报告VSEN引脚内部的电压，单位增益消除误差。保持FBR和FBG轨迹平行并由电源板保护可导致任何拾取噪声的共模耦合。如果不需要远程感应，将电阻器RFB直接连接到调节电压就足够了：VSEN未连接，仍通过远程缓冲器检测输出电压。在这种情况下FBG和FBR引脚必须连接至规定电压（见图9）。

警告：

微调链中包含了远程缓冲器，以便在使用RB时实现输出电压的±0.5%精度（Ham  mer DAC为0.6%）：将其从控制回路中消除会导致调节误差增加，RB偏移会使装置性能恶化！

定位电压

输出电压定位通过选择基准DAC和编程不同的IFB电流的贡献者（见图10）。来自FB引脚的电流导致输出电压根据外部RFB电阻器变化：这允许编程精确的输出电压变化，这取决于感测电流（降速功能）以及调节偏移。影响IFB当前值的三个因素是：

下垂功能（绿色）；

偏移量（红色）；

集成温度补偿（品红）。

此外，嵌入式远程缓冲器允许精确地编程输出电压偏移和通过恢复配电线路上的电压降而产生的变化。输出电压由以下关系驱动（IOFFSET sign取决于TC设置）：

下垂函数

下垂功能使器件能够满足高性能微处理器的要求，减小了输出电容的尺寸和成本。此方法“恢复”由于输出而导致的部分下降负载瞬态中的电容器ESR，引入了输出电压对负载电流的依赖性：根据感应到的输出电压的比例变化的输出电压电流。如图4-右图所示，任何情况下都存在ESR降，但使用降速函数输出电压的总偏差最小。

有关总电流传递（IDROOP）的信息来自FB引脚（见图10）：在该引脚和VSEN（即输出电压）之间连接一个电阻，总电流信息流因为FB和COMP之间的补偿网络中总是有一个电容系列（参见图10）。调节电压等于：

其中VID是通过VIDx和VID_SEL编程的参考（只有IDROOP有助于IFB已考虑）。由于IDROOP依赖于三相的电流信息，因此输出特性与负载电流由：

其中RSENSE是选择的传感元件电阻（电感器DCR或LS RdsON），IOUT是输出系统和RDROOP的电流是其等效输出电阻（此时整个电源可以用电压值为VID和等效串联电阻的“真实”电压发生器表示RDROOP公司）。RFB电阻器也可根据RDROOP规范设计如下：

抵消

偏置引脚允许编程输出电压的正偏移或负偏移（VOS）。当集成热传感器被禁用（TC=SGND）时，连接电阻ROFFSET与SGND增加输出电压：由于引脚内部固定在1.240V，因此电阻ROFFSET被镜像，然后从IFB电流中适当地减去（见图11），如下所示（仅考虑了IFB的IOFFSET部分）：

该设备将把编程的偏移量VOS加到输出编程电压上（现在也考虑下垂效应）从反馈电流IFB减去相对偏移电流：

当VID_SEL=SGND与偏移量不同时，由DAC选择或VID5自动给出的偏移量通过偏置销实现：内置特性在生产中进行修整，保证±0.5%在实现相同偏移时，过载和线路变化的误差（±0.6%，对于锤式DAC）通过偏移管脚导致在总输出电压精度中要考虑额外的误差。当集成热传感器启用时（参见图12和下一节），引脚编程，和以前一样，负偏移量。这是为了补偿引入的正本地偏移通过它。编程偏移对输出电压结果的影响（IOFFSET现在添加到IFB中不再像以前那样减去）：

偏置电阻设计用于补偿其本机偏移，如下节所述。可通过将引脚短接至SGND来禁用偏移功能。

集成热传感器

电流敏感元件具有不可忽略的温度变化：考虑电感器或LSmosfet感测，感测元件随温度变化成比例变化。因此感应到的电流受到测量误差的影响，从而导致调节电压相应地变化。为了从与温度相关的误差中恢复，温度补偿电路集成到控制器：感应内部温度并校正降速电流（根据标度外部电阻RTC），以保持稳压。ITS电路从IFB电流中减去与感测温度成比例的电流，如下所示（参见图12，仅考虑了IDROOP和ITC对IFB的贡献）：

其中A和B是正常数，取决于外部电阻器RTC的值（见图13），TJ是器件的结温，TMOS是mosfet（或使用的传感元件）的温度。电阻RTC可设计为零温度对输出电压的影响固定电流如下：

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