Infineon IRPS5401M

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для многофазового контроллера Infineon IRPS5401M.

Описание

Infineon IRPS5401M — это высокоинтегрированный, программируемый многофазовый контроллер напряжения (PWM-контроллер) с цифровым интерфейсом, разработанный для питания высокопроизводительных процессоров, графических ускорителей (GPU), FPGA и ASIC в серверах, рабочих станциях и телекоммуникационном оборудовании.

Это ключевой компонент в архитектуре Infineon Power Management (PMBus), который позволяет создавать чрезвычайно гибкие и эффективные системы питания (VRM/VRD). Контроллер работает в связке с силовыми каскадами (дрейверами и MOSFET), такими как Infineon IR355x, IR35201 и другими, формируя полное решение для питания.

Ключевые особенности и преимущества:

• Программируемость и управление: Оснащен интерфейсом PMBus 1.3 (на базе SMBus/I²C). Это позволяет:
  • Динамически настраивать выходные напряжения (Vout), токи, фазы, защитные пороги (OCP, OVP, UVP, OTP).
  • Проводить мониторинг в реальном времени: напряжение, ток, мощность, температура.
  • Хранить данные о неисправностях (черный ящик).
• Многофазная архитектура: Поддерживает конфигурации от 1 до 7 фаз, что позволяет масштабировать мощность от десятков до сотен ампер с высокой эффективностью и отличными переходными характеристиками.
• Алгоритм управления: Использует запатентованный алгоритм Adaptive Transient Algorithm (ATA™), который активно регулирует напряжение в моменты резких скачков нагрузки, минимизируя просадки и выбросы.
• Высокая точность: Обеспечивает прецизионное регулирование выходного напряжения с высокой точностью.
• Комплексная защита: Включает защиту от перенапряжения (OVP), пониженного напряжения (UVP), перегрузки по току (OCP), перегрева (OTP) и обрыва фазы.
• Последовательность включения/выключения: Гибко программируемые последовательности Power-Good, включения (Soft-Start) и выключения (Soft-Stop).

Основные технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Назначение | Многофазный контроллер для питания процессоров/GPU (VR13, VR13.HC, IMVP8 и др.) | | Количество фаз | Программируется от 1 до 7 | | Входное напряжение (VCC) | +3.3 В или +5 В (для питания логики контроллера) | | Выходное напряжение (Vcore) | Программируемое, широкий диапазон (напр., от 0.5 В до 2.5 В) | | Тактовая частота | Программируемая частота переключения на фазу (обычно от 200 кГц до 1.5 МГц) | | Интерфейс управления | PMBus 1.3 (совместим с SMBus/I²C), адрес программируется. | | Ключевые алгоритмы | Adaptive Transient Algorithm (ATA™), DCR или Rds(on) sensing для измерения тока. | | Точность | Высокая точность установки и мониторинга напряжения и тока. | | Защитные функции | OVP, UVP, OCP (пофазно и суммарно), OTP, защита от обрыва фазы. | | Корпус | QFN-64 (9x9 мм) | | Температурный диапазон | Коммерческий/Промышленный (конкретно уточнять в даташите). |

Примечание: Для получения абсолютных максимальных и минимальных значений, точных электрических характеристик необходимо обращаться к официальному даташиту.

Парт-номера (Part Numbers) и модификации

Основная модель — IRPS5401M. Различия в суффиксах могут указывать на вариант корпуса или упаковки (например, лента/трубка). Полные парт-номера для заказа:

• IRPS5401MTRPBF — Версия в корпусе QFN-64 для поверхностного монтажа, на ленте (Tape & Reel), без свинца (Pb-Free). Это наиболее распространенный вариант для серийного производства.

Совместимые и альтернативные модели

Контроллер IRPS5401M является частью семейства и часто используется в связке с другими компонентами.

1. Совместимые драйверы/силовые каскады (Power Stages) от Infineon: Для построения полной системы питания к IRPS5401M необходимо подключить силовые каскады. Он совместим с:

• IR355x Series (например, IR3553, IR3556): Интегрированные силовые каскады (драйвер + MOSFETs в одном корпусе). Наиболее популярное и современное решение.
• IR35201: Многофазный драйвер, который используется с внешними MOSFET.
• Другие драйверы, поддерживающие стандартные интерфейсы PWM и ISEN.

2. Прямые аналоги / Конкурирующие решения от других производителей:

• Renesas (Intersil) — Контроллеры серий ISL691xx (например, ISL69138, ISL69147). Являются основными аналогами на рынке.
• MPS (Monolithic Power Systems) — Контроллеры серий MP285x, MP296x.
• TI (Texas Instruments) — Контроллеры серий TPS536xx (например, TPS53689).

3. Предшественники и варианты в семействе Infineon (International Rectifier):

• IR35215, IR35204 — Более ранние многофазные контроллеры от IR с PMBus.
• IRPS5400M — Очень близкий аналог. Основное отличие IRPS5401M — поддержка 7 фаз (против 6 у IRPS5400M) и некоторые улучшения в алгоритмах управления.
• IRPS5411M — Последующая модификация с дополнительными усовершенствованиями.

Важное примечание

IRPS5401M — это сложный программируемый компонент. Его использование требует:

1. Глубокого изучения даташита и руководства по применению от Infineon.
2. Настройки через PMBus, для чего необходимы соответствующие программные инструменты (например, Infineon Power Designer, GUI) и аппаратный программатор (например, с адаптером USB-to-SMBus).
3. Тщательного проектирования силовой части и разводки печатной платы (PCB layout), что критично для стабильной работы многофазного преобразователя на высоких токах.

Для проектирования нового устройства рекомендуется всегда проверять актуальность компонента на сайте Infineon, так как семейство постоянно развивается.