关于MPS Intelli-PhaseTM 简介和应用分析

高效、节能与稳定一直是服务器所追求的极致，作为服务器大脑的CPU，随着其性能的逐代提升，其功耗也在逐步增加。MOS管作为大脑血液的传输者，其高效、可靠地工作是保证服务器大脑稳定运行的基本条件。

为此，MPS推出了一系列将HS/LS MOSFET和驱动电路集成于一体的智能小怪兽——Intelli-PhaseTM，能有效满足不同功率等级下的应用场合，如服务器、主板、显卡和功率模块中。

图1: 应用场合

下面就来瞧一瞧我们小怪兽的炫酷技能。

该小怪兽由MPS独特工艺打造，将驱动电路与MOSFET集成在一个硅片上。相较于传统的分立式结构，需引线将驱动信号送到MOS门极，该单晶硅结构有效地降低了寄生参数与传输延时，优化了死区时间，减小开关损耗。同时还拥有极低的导通阻抗，极大地优化了转换效率，为客户提供了更加绿色环保的方案。

图2: Competitors Multi-Chip-Module DrMOS

图3: MPS Monolithic DrMOS

该小怪兽内置了精准的电流采样系统，能实时精准地将电感电流通过控制器报告给CPU，CPU可依据该报告进行自我调节，以使其工作在最佳点：即在不影响稳定性的前提下高负荷运行。该系统通过内置在die上的采样电路实现，受温度影响小，能够在每个开关周期内实时快速跟踪电感电流，并以电流形式通过CS pin送出，客户只需通过一个电阻将其转换成电压信号通过ADC即可实现电流采样、监控，电流精度可达3%以内。而传统的DCR电流采样受电感差异化、温度的影响很大，电流精度差6%-8%（25°），已很难满足服务器市场CPU对电流精度日益严格的要求。

小怪兽的智能还体现在拥有多种保护机制：电流限流保护、上下管短路保护、过温保护，用以确保客户电路安全运行。限流保护能有效地将电流限制在一定范围，确保管子运行在其安全工作范围内；短路保护能有效地预防由焊接导致的上下管短路，从而保护主板不被烧毁。其PWM pin脚对每种保护都表现出不同的阻抗，如果搭配MPS的数字控制芯片MP2955B和GUI，能有效的向客户报告发生的保护类型，方便客户debug，节约时间成本。同时该保护类型能够存储于MP2955B里，掉电也不用担心会丢失。

目前MPS的小怪兽有MP86933、MP86934、MP86905和MP86945A多种系列，为客户提供了多种不同应用场合下的选择。

表1: Intelli-Phase系列

我们以服务器上对Core的供电为例，英特尔最新的VR13 Purley 165W平台最大电流可达228A，我们可以选择搭配MPS的multi-phase控制芯片MP2955B与Intelli-phase系列的MP86945A来实现。每颗MP86945A自带温度采样，并通过VTEMP pin脚向外输出一个与结温成比例的电压信号。对于多颗并联情况，可以将他们的VTEMP pin接在一起送给控制芯片，这样控制芯片得到的始终是温度最高的相，并报告给CPU，CPU会采取相应措施如降功率等，来确保母板正常、稳定地工作。

图4: 多相并联应用

小怪兽主要属性：

高精度on-die时时电流采样

高功率密度

低导通阻抗

集成温度采样

限流、短路和过温保护

双向PWM以支持保护类型诊断

兼容Tri-state PWM信号, 可工作于diode续流模式