【经验】双输出数字多相降压控制器IS6201A的使用说明及布局建议

时间： 2023-09-07 来源：长工微电子公众号

技术问答

IS6201A是长工微电子推出的一颗双输出数字多相降压控制器，设计用于CPU电压调节，并完全符合PMBus 1.3.1规范，采用7mm ×7mm QFN-56封装，最多可搭配8颗长工微自研的30A/70A/90A三种电流规格的DrMOS，即可稳定输出大电流。

图 IS6201A的基本规格信息

IS6201A使用长工微特有专利涡轮恒定导通时间 (TCOT^TM) 控制算法来实现闪电般的快速瞬态响应。它包括专有的效率整形技术，可在整个负载范围内实现卓越的效率。动态相位控制功能可根据负载电流增加/减少相位。

图 IS6201A典型线路图

IS6201A 同时兼容PMBus、AMD SVI2数字通讯协议，用户可通过PMBus、AMD SVI2通讯来设置芯片的输出电压、读取芯片的输出电压等功能。为了更加快速便捷帮助客户完成产品设计导入，本文章将系统阐述IS6201A的使用说明及布局建议，简单明了地向广大读者介绍该芯片在使用过程中的注意事项。

GUI使用说明

IS6201A支持SMBus/PMBus系统接口，能使用GUI轻松配置。GUI是长工微自主研发、用于配套IS6201A设计的图形用户界面软件工具，可以帮助用户更加快捷、直观地调试内部配置。IS6201A GUI遵循PMBus协议，与IS6201A芯片之间通过USB-to-I2C (Dongle) 进行交互。

图 IS6201A的GUI软件使用界面

GUI写入与烧录步骤

步骤1：点击LOAD，扫描查找已建议通讯的地址

步骤2：选择需要通讯的地址

步骤3：选择需要操作的功能分类

步骤4：在操作区中修改参数数据

步骤5：将修改后的数据写入芯片内

步骤6：点击Store,将芯片中的数据烧录入MTP

输出电压调整

在PMBus模式下，如需修改两个Loop的输出电压值，则将需要的输出电压值修改进对应的VOUT_COMMAND，再点击Update按钮即可完成写入。

输出相数、频率调整

如要修改两个Loop的相数应用组合，则对Loop_configuration进行修改；如需要修改两个Loop的开关频率，则对L1_sw_period/L2_sw_period进行修改，再点击Update按钮即可完成写入。默认开关频率均为800kHz。

输入阈值电压调整

默认输入电压启动阈值为10V、关闭阈值为8V；特定需求可修改L1_VIN_ON(启动阈值)、L1_VIN_OFF(关闭阈值)；注意修改时两个阈值间要留有迟滞。

OCP保护模式设置

保护模式可在shutdown和hiccup(包括hiccup time)中选择；默认OC保护模式为hiccup 3 times。

回读信号状态监测

点击LOAD扫描查找已经建议通讯的设备地址后，按下图步骤操作即可打开回读信号监测界面，用于实时监测信号数据。

走线/布局建议

良好的外围走线/布局能有效地影响芯片的工作效率和信号反馈，值得注意的是，在没有特定需求情况下，GUI不是用户使用IS6201A的必需品，但走线/布局是用户需重点注意的使用内容之一。下面以IS6201A搭配DrMOS IS6806A为例，走线/布局建议如下：

1.IS6201A不要放置在大电流路径上；IC下方不支持走12V铜箔，以免对IC产生干扰。

2.VCC(Pin38)和VCCM(Pin41)的电容需要放置在供电引脚的同层近端；VCC和VCCM的线宽均保持20mil。

3.电流侦测信号ISENx, IRTNx为敏感走线，走线要求比较严格：

①需要从DrMOS端走差分线回到IS6201A；

②要与附近干扰较大的线或Via保持间距（>25mil）；

③信号线换层时尽量不穿过12V等干扰大的铜箔，否则保持较大的间隙；

④ISEN和IRTN之间的滤波电容与IC放同一层，靠近Pin脚放置。

4.电压反馈信号VSEN, VRTN为敏感走线，走线有以下几点建议：

①从负载端走一对差分线回到IS6201A；

②需要与附近干扰较大的线或Via保持间距（>25mil）；

③信号线换层时建议不要穿过12V等干扰大的铜箔，否则保持较大的间隙；

④滤波电容与IC放同一层，靠近Pin脚放置。

5.温度侦测信号TSENx为敏感走线，走线有以下建议：

①所有相（同个Loop）的TMON信号接在一起后再回到IS6201A，

②需要与附近干扰较大的线或Via保持间距（>25mil）。

6.PWM信号为干扰能力较强的信号，走线有以下建议：

①需注意避开敏感走线，保持较大间距；

②PWM信号之间保持间距；

③线宽建议8-10mil。

7.CFILT(Pin10)的电容放置在引脚的同层近端。

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