CXDC65264/CXDC65264B 多相同步降压控制器 | 2/3相 | 分时DCR电流检测 | VQFN-16L/SOP-16 - 嘉泰姆电子

CXDC65264/CXDC65264B 多相同步降压控制器 | 2/3相 | 分时DCR电流检测 | VQFN-16L/SOP-16 - 嘉泰姆电子

产品型号:CXDC65264
产品类型:DC-DC转换器
产品系列:Vcore Intel CPU Vcore 解决方案
产品状态:量产
浏览次数:25 次
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产品简介

CXDC65264/CXDC65264B 是一款多相同步降压控制器,支持2/3相自动交错相位,采用分时DCR电流检测技术实现精确电流平衡,输出由外部参考电压控制,支持Intel VRD10.x和AMD K8规范,内置软启动、过流保护、过压保护,VQFN-16L/SOP-16封装。嘉泰姆电子提供完整方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)10.8V~13.2V
输出电压 (VOUT)5V
工作频率300kHz
转换效率95%
封装类型VQFN3x3-16
TopologyVcore Intel CPU Vcore 解决方案
Control methodPWM/PFM
Switching frequency300kHz
Protection过流/过压/过温
FeaturesAdjustable Frequency;DCR Current Sense;Droop Control;OCP;OVP;Power Good;SCP;Voltage Mode Control
Operating temp-40℃~125℃
Precision±1%
Built-in DAC GeneratorYes
Accuracy (Vout>=1V) (+/- %)1.25
VID Table SupportK8;VR10
Number of Phases2;3

产品详细介绍

CXDC65264/CXDC65264B 多相同步降压控制器 | 2/3相 | 分时DCR电流检测 | VQFN-16L/SOP-16 - 嘉泰姆电子

CXDC65264/CXDC65264B 多相同步降压控制器
2/3相自动交错 | 分时DCR电流检测 | 外部参考电压控制 | VQFN-16L/SOP-16

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年4月 | 型号:CXDC65264 / CXDC65264B | 封装:VQFN-16L 3x3 / SOP-16

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXDC65264/CXDC65264B 是一款通用多相同步降压控制器,专为高密度电源调节应用设计。该系列芯片实现2相和3相降压开关级自动交错相位工作。输出电压跟随FB引脚输入电压进行调节和控制,通过这种单一模拟控制,为各种高密度电源应用提供简单、灵活、宽范围且极具成本效益的高密度电压调节解决方案。多相架构在提供高输出电流的同时,保持功率器件低功耗和输入/输出电容低应力。高等效工作频率还减小了元件尺寸和负载瞬态下的输出电压纹波。

CXDC65264/CXDC65264B 实现电压和电流双环控制,以实现良好的调节、响应和功率级热平衡。芯片采用创新的 分时DCR电流检测技术,提取输出电感的DCR作为检测元件,提供更精确的负载线调节和更好的热平衡能力。此外,芯片还监测输出电压以实现过流和过压保护;软启动和可编程欠压锁定也确保电源系统的安全。CXDC65264 支持2/3相工作,采用VQFN-16L 3x3封装;CXDC65264B 支持2相工作,采用SOP-16封装。

核心优势: 5V供电 | 2/3相自动相位选择(CXDC65264:2/3相,CXDC65264B:2相) | 外部参考电压控制输出 | 分时DCR电流检测 | 精确核心电压调节 | 功率级热平衡 | 极低成本无损电流检测 | 内部软启动 | Hiccup模式过流保护 | 过压保护 | 可调工作频率(典型300kHz/相) | 电源良好指示 | VQFN-16L/SOP-16封装。

1. 产品概述与市场定位

在桌面CPU核心供电、低输出电压高功率密度DC/DC转换器和电压调节模块(VRM)中,多相降压控制器需要在高输出电流下保持低功耗和高可靠性。CXDC65264/CXDC65264B 作为一款通用多相同步降压控制器,其核心价值在于将 2/3相自动交错控制分时DCR电流检测外部参考电压跟踪全面保护功能 集成于单一芯片,显著简化高密度电源设计。

CXDC65264/CXDC65264B 采用创新的 分时DCR电流检测技术,使用一个共用的GM放大器对多相电流进行分时采样和保持。这种方法消除了传统方案中多个GM放大器之间的偏移误差和线性度变化,确保在量产中实现精确的相电流平衡。芯片支持 2相或3相工作,通过PWM引脚状态自动确定工作相数。输出电压由FB引脚外部参考电压精确控制,支持 VRD10.x/K8兼容输出。CXDC65264/CXDC65264B 还支持 droop和负载线设置输出偏移功能死区消除技术,适用于各种高性能CPU供电应用。

2. 主要特点与技术亮点

2/3相工作自动相位选择
分时DCR检测精确电流平衡
外部参考控制VRD10.x/K8兼容
精确电压调节核心电压精度
无损电流检测极低成本
内部软启动3ms典型
Hiccup OCP过流保护
OVP保护过压保护
  • 2/3相自动相位选择:CXDC65264支持2/3相,CXDC65264B支持2相,通过PWM引脚状态自动确定工作相数。
  • 分时DCR电流检测:使用一个共用GM放大器分时采样各相电流,消除GM偏移和线性度失配,保证量产电流平衡。
  • 外部参考电压控制:输出电压精确跟踪FB引脚外部参考电压,支持VRD10.x/K8兼容输出。
  • 精确核心电压调节:高精度误差放大器确保输出电压精度。
  • 功率级热平衡:通过相电流平衡实现功率级热平衡,提高系统可靠性。
  • 极低成本无损电流检测:采用电感DCR检测,无需专用检测电阻。
  • 内部软启动:典型3ms软启动时间,防止启动浪涌。
  • Hiccup模式过流保护:减少短路电流,提高系统安全性。
  • 过压保护:监测输出电压,保护负载。
  • 可调工作频率:通过RT引脚外接电阻设置,典型300kHz/相,可调范围50kHz-400kHz。
  • 电源良好指示:PGOOD开漏输出。
  • VQFN-16L/SOP-16封装:3x3mm超小封装或SOP-16,RoHS合规,100%无铅。

3. 典型应用电路

CXDC65264/CXDC65264B的典型应用电路包含:VDD接5V供电,PWM1/PWM2/PWM3驱动外部MOSFET驱动器(如RT9602/RT9603/RT9605),ISP1/ISP2/ISP3和ICOMMON连接电感DCR检测网络,FB引脚接输出电压反馈,COMP引脚接补偿网络,PI引脚接外部参考电压(如RT9401A/B DAC输出或电阻分压),RT引脚外接电阻设置开关频率,DVD引脚接ATX12V分压检测,PGOOD引脚通过上拉电阻指示电源状态。支持2相或3相配置。

典型应用电路
图2. 典型应用电路

引脚封装图
引脚封装图

4. 极限参数与电气特性(设计参考)

极限参数 (Absolute Maximum Ratings)
符号参数最小值最大值单位
VDD供电电压7V
输入/输出/I/O电压范围GND-0.3VDD+0.3V
PD @TA=25°CVQFN-16L功耗1.47W
PD @TA=25°CSOP-16功耗1W
θJAVQFN-16L热阻68°C/W
θJASOP-16热阻100°C/W
TJ结温150°C
TSTG存储温度-65150°C
ESD (HBM)人体模型2kV
推荐工作条件
参数最小值最大值单位
VDD供电电压4.55.5V
环境温度070°C
结温0125°C
关键电气特性 (VDD=5V, TA=25°C)
参数条件典型值单位
标称供电电流PWM1/2/3开路5mA
VDD POR阈值上升沿4.2V
DVD上升阈值0.8V
自由运行频率RRT=16kΩ200kHz
频率可调范围50–400kHz
斜坡幅度RRT=16kΩ1.7V
RT引脚电压RRT=16kΩ0.82V
参考电压DACFB0.8V
误差放大器增益65dB
OCP trip level190μA
过压保护阈值VFB - VDACQ500mV

5. 工作原理与设计指导

5.1 相位设置与启动

CXDC65264/CXDC65264B 在POR上升时检测PWM引脚电压。如果电压小于(VDD-1.2V),则相关通道激活。未使用的通道将PWM接VDD,对应电流检测引脚接GND或悬空。例如,2相应用:PWM3接VDD,ISP3接GND。芯片通过内部软启动序列启动,典型3ms,分为4个阶段,确保平滑启动。

5.2 分时DCR电流检测

CXDC65264/CXDC65264B 采用创新的 分时DCR电流检测技术,在一个开关周期内分时采样和保持各相电流检测电容C上的电压Vc。当L/DCR = R×C时,Vc = DCR×IL,检测电流Ix = Vc/RICOMMON1,与电感电流IL成正比。所有相共享一个GM放大器,消除了GM偏移和线性度变化的影响。检测电流Ix用于电流平衡、过流保护和droop调整。

5.3 相电流平衡

采样保持的相电流Ix注入对应PWM比较器的锯齿波。如果某相电流大于其他相,其锯齿波将被抬升更高。芯片相应减小该相占空比以降低相电流,反之亦然。通过这种方式实现相间电流平衡和功率级热平衡。

5.4 过流保护

OCP比较器将每个检测到的相电流与参考电流(150μA)比较。芯片采用Hiccup模式消除OCP误检测,减少短路电流。过流保护阈值可通过外部电阻设置。

5.5 Droop与负载线设置

采样保持的相电流求和后,PI引脚吸收与输出电流成比例的电流,VDRP = 2ISINK×RDRP。负载droop与负载电流成正比,可通过PI引脚与外部VDACQ之间的电阻设置。PI引脚电压应大于0.8V以获得良好的droop电路性能。

5.6 输出电压编程

输出电压可编程为1.08V至1.85V之间的离散电平。VID引脚通过6位DAC编程外部电压参考(DACQ)。DACQ电平也设置OVP阈值。输出电压在转换器供电时不应调整,调整前需移除输入电源。

5.7 死区消除技术

轻载时电感谷值电流可能为负,导致负载线死区。通过在RICOMMON2上提供偏置,确保GM能够检测负电流。选择RICOMMON2足够小以补偿负电感谷值电流。

6. 基于CXDC65264/CXDC65264B的桌面CPU核心供电设计实例

设计目标:一款3相桌面CPU核心供电方案,输入电压12V,输出电压1.5V,最大负载100A,负载线1mΩ,每相OCP阈值35A。

  • 系统配置:选用CXDC65264,VDD接5V。使用3个外部MOSFET驱动器+MOSFET+电感(1.5μH,DCR=1mΩ)。输出电容8000μF,ESR=5mΩ。搭配RT9401A/B DAC发生器提供VRD10.x兼容参考电压。
  • 参数设置:RT引脚外接16kΩ电阻设置200kHz/相开关频率。IMAX引脚外接电阻设置OCP阈值。RADJ设置droop幅度(100mV@100A)。RVID125设置输出偏移。补偿网络R1=4.7kΩ、R2=15kΩ、C1=12nF、C2=68pF。
  • 保护设计:过流保护通过IMAX引脚设置,过压保护通过FB与PI比较实现。DVD引脚接ATX12V分压,确保驱动器就绪。
  • PCB布局:电流检测电路是最敏感部分,ISP1/2/3和ICOMMON电阻应距IC不超过0.5英寸,远离噪声开关节点。检测节点走线平行且尽可能短。功率级开关节点远离小信号节点。
设计支持: 嘉泰姆电子提供CXDC65264/CXDC65264B评估板、参考设计(原理图、BOM、PCB布局)及FAE技术支持。

7. PCB布局建议

  • 电流检测电路:ISP1/2/3和ICOMMON电阻距IC不超过0.5英寸,远离噪声开关节点。检测节点走线平行且短,使用10mil差分对,与其他相间保持20mil间距,尽量减少过孔。
  • 开关纹波电流路径:输入电容到高侧MOSFET、低侧MOSFET到输出电容、输入输出电容返回路径尽可能短。分离功率地和信号地。
  • 开关节点:高/低侧MOSFET与电感的连接节点是噪声最大的点,远离敏感小信号节点。
  • 寄生参数:通过最小长度、足够铜厚和避免过孔来减小寄生R、L。
  • MOSFET驱动器:靠近MOSFET放置。
  • 散热:VQFN-16L 3x3或SOP-16封装,散热焊盘连接大面积地平面,多过孔散热。

8. 订购信息与技术支持

CXDC65264 采用 VQFN-16L 3x3 封装,CXDC65264B 采用 SOP-16 封装,无铅、RoHS合规,100%无铅。产品型号命名规则:CXDC65264/CXDC65264B + 封装类型(QV:VQFN-16L 3x3;S:SOP-16)+ 铅镀层(P:无铅;G:绿色无卤无铅)。嘉泰姆电子提供工程样品、量产芯片及全面的技术支持,包括评估板、参考设计和FAE现场支持。

型号封装相数环保
CXDC65264QVPVQFN-16L 3x32/3相无铅
CXDC65264QVGVQFN-16L 3x32/3相无卤无铅
CXDC65264BSPSOP-162相无铅
CXDC65264BSGSOP-162相无卤无铅

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