ZHCABM9B May   2022  – November 2023 TPS62860 , TPS62861 , TPS62864 , TPS62866 , TPS62868 , TPS62869 , TPS62870-Q1 , TPS62871-Q1 , TPS62872-Q1 , TPS62873-Q1 , TPS6287B10 , TPS6287B25 , TPSM8287A06 , TPSM8287A15

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 引言
  5. 智能路由和微型 IC 封装
  6. 可选强制 PWM/PSM 运行
  7. 运行期间动态输出电压调整
  8. 散热注意事项
  9. 压降补偿
  10. 具备 I2C 接口的降压转换器选择表
  11. 结论
  12. 参考文献
  13. 10修订历史记录

运行期间动态输出电压调整

I2C 接口支持在运行期间调整输出电压。通常采用一个或多个 I2C 寄存器设置输出电压,并且可以在运行期间直接重新写入这些寄存器。一些器件还包含 VID 或 VSEL 引脚,用于在两个或更多输出电压之间切换。在这种情况下,仍可以在运行期间根据需要重新写入这些寄存器,也可以对这些寄存器一次写入至特定的工作电压。

例如,LPDDR5 DRAM VDDQ 电源轨可以设置为 0.5V 或 0.3V。通过重写 I²C 寄存器以更改输出电压,或使用 VID 引脚更改为具有不同输出电压的不同 I²C 寄存器,可以实现此电压更改。LPDDR5 DRAM 与前几代相比,提供了额外的节能效果。在空闲状态下,此时 LPDDR5 DRAM 处于低功耗工作状态中,存储器控制器可以使用 LPDDR5 DRAM 的动态电压和频率缩放 VDDQ (DVFSQ) 功能同时降低电源电压和工作频率。

图 4-1 显示了为 LPDDR5 存储器供电的典型方框图,在 VDDQ 电源轨上进行了动态输出电压调整。

GUID-20210504-CA0I-QM0M-7KBP-QV0KFCVGHCTT-low.svg图 4-1 TPS62869 为 LPDDR5 DRAM 上的所有电源轨供电,并在 VDDQ 电源轨上进行动态输出电压调整

系统设计确定是否将使用双电源轨模式来实现额外的节能。与 VDDQ 电源轨(可动态更改)不同,VDD2H/L 始终在固定电压下运行,无论是使用单电源轨还是双电源轨模式。

TPS62869 提供不同的电压斜坡速度,使系统工程师能够为 DVFSQ 由低电平到高电平转换选择正确的条件。例如,如果在 VDDQ 恢复到 0.5V 标称水平,以进行高速运行时需要快速响应,TPS62869 可以将其电压斜坡速度从 1mV/us 调整到 20mV/us。

表 4-1 显示 DVFSQ 转换的最大 VDDQ 斜坡速率。

表 4-1 DVFSQ 转换的最大 VDDQ 斜坡速率
VDDQ 压摆率最大值单位
快速响应模式
(大电流)
20mV/us
正常运行
(默认)
4,8mV/us

此外,可以启用操作参数(例如输出电压变化期间的强制 PWM 模式),以满足 VDDQ 由低电平到高电平转换期间的严格定时要求。这样可在较低的工作状态下进行快速转换,并可防止输出级的缓慢放电,以限制低负载条件下的电压斜坡速度。

图 4-2 显示了在 100mA 负载条件下输出电压变化期间,采用和不采用强制 PWM 模式时的 0.5V 至 0.3V 转换示例。

GUID-20210427-CA0I-74QF-KV1P-STZGDRMTTVPW-low.png图 4-2 20mV/us 压摆率下的 0.5V 至 0.3V 输出转换,IOUT = 100mA,在启用更改期间不采用 FPWM 模式(左)和采用 FPWM 模式(右)