【应用】全开关模式转换器IS6630A/C/D赋能DDR供电一体化，最高带载10A，内含固定LDO输出

时间： 2023-02-05 来源：长工微电子公众号

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近年来云计算、远程服务等新业态带来存储和数据传输的需求不断上行。SDRAM作为DRAM的升级，正朝着更高外部数据传输率、更先进地址/命令与控制总线拓朴架构的方向发展。

为保证SDRAM达到更高的传输速率，稳定且高效的电源供给是必不可少的一环。在如今产品开发中对电源芯片提出越来越严格的要求：更高的稳定性、更低的功耗、更小的空间要求、至少需要2路电源进行供电。

以DDR4为例，其需要三路电源进行供电：VDDQ（1.2V）所需电流较大，VTT（0.6V）和VPP（2.5V）所需电流较小。传统电源方案通常是使用一个BUCK线路，两个LDO线路来进行供电，但这种供电方案有着明显的劣势：占用空间大、所需芯片及外围器件多。

IS6630A/C/D DDR供电一体化电源解决方案

针对这一市场需求，长工微电子自主研发推出IS6630A/C/D——最高带载10A的全开关模式转换器，内含固定LDO输出，可支持全集成DDR供电方案。该电源方案将上述提及的DDR三路电源供电的需求高度集成到一颗3mm*3mm*0.85mm QFN封装的芯片上，占用极少空间的情况下实现DDR供电的一体化电源解决方案。

-左为IS6630A评估板，右为芯片3D示意图-

以IS6630A为例，由于其内部同时集成一路BUCK（VDDQ）、两路LDO（VTT，VPP）及缓冲低噪声参考输出（VTTREF）电源通道，可分别为DDR4/DDR3/DDR3L提供高功率密度的一体化电源解决方案，即只需一颗IS6630A就可满足DDR4所需的3路电源及DDR3/DDR3L所需的2路电源。与此同时，这三路电源输出端都只需要少量的陶瓷电容作为输出电容，进一步节省了PCB板上空间及所需的器件，达到超紧凑的电路板设计。

IS6630A仅需提供VIN、VPPIN、VCC三路电源及使能信号EN1、EN2即可正常工作。其中BUCK变换器VDDQ可在VIN为4.5V~22V、输出电压VDDQ为0.6V~3.3V范围内提供高达10A的连续电流，具备极高的功率密度；VPPIN为VPP LDO的输入电压，输入支持2.6V~3.3V，输出固定为2.5V，该LDO输出端只需一颗22μF的陶瓷电容即可提供1A的持续电流；而VTT LDO的输入电压为BUCK变换器的输出VDDQ，VTTREF（缓冲低噪声参考输出）可为VTT准确追踪VDDQ/2值，使其输出电压固定为VDDQ/2，其输出端也只需一颗22μF的陶瓷电容即可吸收或提供1A的持续电流。

图4 IS6630A的典型应用电路图

与IS6630A类似，IS6630C，IS6630D内部集成三路电源，分别可为LPDDR5、LPDDR4X提供高功率密度的一体化电源解决方案。

图5 IS6630A/C/D具体应用分类及所需电压表

快速瞬态响应及高精度电压

IS6630A/C/D以超小的体积成功实现三路输出电压的同时具备优秀的性能。其BUCK变换器采用长工微TCOT^TM控制模式，在宽输入电压范围内，支持仅有少量陶瓷电容作为输出电容的情况下，能实现快速瞬态响应；同时出色的负载、线性调整率使其在不同的负载电流、输入电压下，输出电压精度高达±1%。

图6 IS6630A/C/D的瞬态调节示意图

图7 IS6630A/C/D的负载调整曲线图

图8 IS6630A/C/D的线性调整曲线图

高效率，低功耗

得益于MOS管低导通电阻及驱动电路的技术优化，IS6630A/C/D在VIN=12V，VOUT=1.2V条件下，效率可高达92%。轻载条件下，芯片固定为DCM模式，即断续导通模式，进一步降低芯片的功耗，提高芯片整体工作效率。但在DCM模式下，芯片开关频率在人耳听觉范围内，能量较高时会产生可听噪声。针对这一情况，本系列芯片采用基于DCM模式下的USM模式，即超声波模式。与DCM模式相比，芯片在该模式工作时，一个周期内可多开启一次下管，提高开关频率使其超出人耳听觉范围，效率并不会因此而明显降低。

图 9 IS6630A/C/D的效率曲线示意图

作为全集成DDR供电一体化电源解决方案，长工微IS6630A/C/D主要应用于高数据传输率/宽输出电压范围的笔电、数据中心等领域，兼顾高效率、高性能的同时具备更小的应用体积，可匹配主流市场需求，积极赋能DDR产业发展。

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