TPS51116 完整的DDR、DDR2、DDR3、DDR3L、LPDDR3 和 DDR4 电源解决方案同步降压控制器数据手册

TPS51116为 DDR/SSTL-2、DDR2/SSTL-18、DDR3/SSTL-15、DDR3L、LPDDR3 和 DDR4 内存系统提供完整的电源。它将同步降压控制器与 3A 灌电流/拉电流跟踪线性稳压器和缓冲低噪声基准集成在一起。该器件在空间有限的系统中提供了最低的总解决方案成本。同步控制器运行固定的 400kHz 伪恒定频率 PWM，具有自适应导通时间控制，可在 D-CAP™ 模式下配置以实现易用性和最快的瞬态响应，或在电流模式下配置为支持陶瓷输出电容器。3A 灌电流/拉电流 LDO 可保持快速瞬态响应，只需要 20μF（2 × 10μF）的陶瓷输出电容。此外，LDO 电源输入可从外部获得，以显著降低总功率损耗。该器件支持所有睡眠状态控制，在 S3 中将 VTT 置于高阻态（挂起到 RAM），并在 S4/S5 中放电 VDDQ、VTT 和 VTTREF（软关闭）（挂起到磁盘）。该器件具有包括热关断在内的所有保护功能，并采用 20 引脚 HTSSOP PowerPAD™ 封装和 24 引脚 4 × 4 QFN 封装。
*附件：tps51116.pdf

特性

• 同步降压控制器 （VDDQ）
  • 宽输入电压范围：3.0V 至 28V
  • 具有 100ns 负载阶跃响应的 D−CAP™ 模式
  • 电流模式选项支持陶瓷输出电容器
  • 支持 S4/S5 状态下的软关断
  • 来自 R 的电流感应 DS（开） 或 Resistor
  • 2.5V （DDR）、1.8V （DDR2），可调至
    1.5V （DDR3）、1.35V （DDR3L）、1.2V（LPDDR3 和 DDR4）或
    输出范围 0.75V 至 3.0V
  • 配备 Powergood、过压保护和欠压保护
• 3A LDO （VTT）、缓冲基准 （VREF）
  • 能够吸收和拉出 3 A 电流
  • LDO 输入可用于优化功率损耗
  • 仅需 20μF 陶瓷输出电容器
  • 缓冲低噪声 10mA VREF 输出
  • VREF 和 VTT 的精度 ±20 mV
  • 支持 S3 中的高阻态和 S4/S5 中的软关断
  • 热关断

参数

方框图

一、概述

TPS51116是一款专为DDR/DDR2/DDR3/DDR3L/LPDDR3及DDR4内存系统设计的电源管理IC。它集成了同步降压控制器、3A的低噪声线性稳压器（LDO）和缓冲参考电压源，提供了完整的电源解决方案。

二、主要特性

1. 同步降压控制器

• ‌宽输入电压范围‌：支持3.0V至28.0V的输入电压。
• ‌D-CAP™模式‌：具有100ns的负载阶跃响应，适用于低外部组件配置。
• ‌电流模式‌：支持陶瓷输出电容，提供灵活的电源设计。
• ‌软关断功能‌：在S4/S5状态下支持VDDQ、VTT和VTTREF的软关断。

2. 3A LDO

• ‌高电流能力‌：LDO能够源和沉3A的峰值电流。
• ‌快速瞬态响应‌：仅需20μF（2个10μF并联）的陶瓷输出电容。
• ‌低噪声缓冲参考‌：提供10mA的低噪声缓冲参考电压输出（VTTREF）。

3. 保护功能

• ‌过压和欠压保护‌：确保输出电压在安全范围内。
• ‌热关断‌：防止设备过热损坏。
• ‌电流限制‌：防止过流情况损坏电源和负载。

4. 小型封装

• ‌HTSSOP和QFN封装‌：提供20引脚HTSSOP和24引脚QFN两种封装选项，适合空间受限的应用。

三、应用

• ‌内存电源供应‌：适用于DDR/DDR2/DDR3/DDR3L/LPDDR3及DDR4内存系统。
• ‌终止电源‌：适用于SSTL-2、SSTL-18、SSTL-15和HSTL等终止电源。

四、电气特性

• ‌VDDQ输出电压范围‌：0.75V至3.0V（可调）
• ‌VTT输出电压‌：跟踪VTTREF，偏差在±20mV至±40mV之间。
• ‌参考电压精度‌：±20mV（对于VREF和VTT）
• ‌软启动时间‌：VDDQ约85μs，VTT约200μs

五、布局与热管理

• ‌布局指南‌：提供详细的布局建议，以减少噪声和提高电源效率。
• ‌热管理‌：通过适当的散热设计，确保设备在高温环境下的稳定运行。

六、文档与支持

• 提供详细的数据手册，包含电气特性、功能描述、应用信息和布局指南。
• TI社区资源提供技术支持和文档更新通知。

七、封装信息

• ‌HTSSOP封装‌：20引脚，7mm x 7mm x 1.2mm
• ‌QFN封装‌：24引脚，4mm x 4mm x 1mm

八、注意事项

• 在设计和使用TPS51116时，应仔细遵循数据手册中的推荐布局指南和元件选择，以确保最佳性能和稳定性。
• 处理集成电路时，应采取适当的静电放电（ESD）预防措施，避免损坏芯片。