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PowerLab 专门针对 DDR存储器电源设计

2017年04月18日 15:44 次阅读

双数据速率同步动态随机存取存储器。哇!真够拗口的。很多人甚至可能都不认识这个全称;它通常缩写为 DDR 存储器。图 1 是 PC 中使用的 DDR 模块图。在该图中,我在其中一个 DDR 芯片上画了一个红圈。随着设备日益缩小,已经没有空间或没有必要安装这些完整的模块了,因此,可能只需要在设备的主电路板上直接安放一个或多个这样的芯片。

 

PowerLab 笔记: DDR 存储器无处不在!

 

 

大多数人很可能没有意识到他们拥有多少带 DDR 存储器的产品或设备。一些带 DDR 存储器的设备实例包括:服务器、PC、平板电脑、智能手机、GPS、汽车导航、电视、AV 接收器、电子阅读器、IP 电话以及数字摄像机等。由于 DDR 用处如此广泛,因此应用和要求也会变化多端。

 

PowerLab 笔记: DDR 存储器无处不在!

 


 

DDR 芯片需要 2 伏电源。VDDQ 和 VTT 是两种电源轨的名称。VTT 电压需要跟踪一半的 VDDQ 电压。此外,VTT 还需要能够源出/吸入电流。VDDQ 通常是开关电源,而 VTT 则可以是开关电源,也可以是线性稳压器。如果将线性稳压器用作 VTT,那就必须采用能满足源出及吸入电流要求的特别设计类型。Robert Kollman 撰写了一篇非常好的电源技巧文章,更加详尽地介绍了电源需求的由来。这些电源的电压规范取决于 DDR 芯片类型。目前广泛使用的 DDR 类型有四种(DDR4 即将推出):

DDR1:VDDQ = 2.5V、VTT = 1.25V;

DDR2:VDDQ = 1.8V、VTT = 0.9V;

DDR3:VDDQ = 1.5V、VTT = 0.75V;

DDR3LV:VDDQ = 1.35V、VTT = 0.675V。

由于最终产品的范围广泛,因此电源电流有很大不同。服务器的存储器电源可能使用大量的模块并要求 100A 或更大的电流。手机或平板电脑可能需要 1 或 2 个芯片,而且只需要电流额定值为 1A 至 4A 的电源。PowerLab 具有很多专门针对 DDR 的设计,下面列举了几款:

PMP6807:使用 TPS51216 的 3-4.2Vin、4A 1.35Vout (VDDQ)、0.5A 0.675Vout (VTT) DDR3 LV — PMP6807 参考设计使用 TPS51216 生成低电压 DRR3 电源。VDDQ 电源为 1.35V,支持 4A 电流。VTT 电源使用源出/吸入 LDO 生成,支持 0.5A 电流。此外,该设计还可充分利用高性能小型 MOSFET (CSD17313Q2) 为大部分负载范围实现 90% 以上的效率;

PMP6807:使用 TPS51116 的 12Vin、9A 1.5Vout (VDDQ)、3A 0.75Vout (VTT) DDR3PMP5225 参考设计使用 TPS51116 生成 DDR3 电源轨。VDDQ 电源为 1.5V,输出 9A 电流。VTT 电源使用源出/吸入 LDO 生成,支持高达 3A 的电流。采用 3x3 毫米封装的高效率 MOSFET(CSD16406Q3) 可用于实现小尺寸和高性能;

PMP6807:使用 TPS40140 的 12Vin、80A 1.5V(仅 VDDQ)、DDR3 多相位同步降压转换器 — PMP3054 设计在四相位同步降压转换器中使用 2 x TPS40140 在 12V 输入下生成 80A 1.5V 输出。该设计工作频率为 400KHz,可保持小尺寸;

PMP6807:使用 TPS40180 的 12Vin、60A 1.8V(仅 VDDQ)、DDR2 多相位同步降压转换器 — PMP3060 设计在 3 相位同步降压转换器中使用 3 x TPS40180 在 12V 输入下生成 60A 1.8V 输出。该设计每相位工作频率为 250KHz,可保持高效率。

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