Vishay SiC658A 50A VRPower ^®^ 集成功率级具备高效率和出色的散热性能，非常适合大电流应用。Vishay SiC658A凭借先进的MOSFET技术，可确保最佳电源转换并降低开关损耗，从而提高服务器和计算系统的可靠性。该模块采用热增强型PowerPAK^®^ MLP55-31L封装，支持高达50A持续电流，工作频率高达1.5MHz。

数据手册：*附件：Vishay SiC658A 50A VRPower®集成功率级数据手册.pdf

特性

• 沟槽场效应晶体管技术
• 低侧MOSFET，集成肖特基二极管
• 零电流检测控制功能，可提高轻负载效率
• 低PWM传播延迟
• 热监控和故障标志
• 欠压闭锁保护
• 过流保护
• 高侧FET短路保护
• 过热保护

引脚配置

典型应用图

Vishay SiC658A集成功率级技术解析：打造高效能同步降压解决方案

产品概述与技术亮点

‌Vishay SiC658A‌是一款集成化的功率级解决方案，专门针对同步降压应用进行优化，可实现高电流、高效率和高功率密度的卓越性能。该器件采用Vishay的5 mm x 5 mm MLP封装，使电压调节器设计能够每相‌提供高达50 A连续电流‌。

核心技术特性

‌先进半导体工艺‌

• 内部功率MOSFET采用Vishay最先进的TrenchFET技术
• 提供业界标杆性能，显著降低开关和导通损耗
• 支持高达‌1.5 MHz高频操作‌
• 针对12 V输入级优化的功率MOSFET

‌集成驱动保护系统‌

• 具备高电流驱动能力
• 自适应死区时间控制
• 集成自举开关
• 温度传感器监测结温并提供损坏保护
• 零电流检测改善轻载效率

电气参数深度分析

工作电压范围

• ‌ 输入电压(VIN) ‌：4.5 V至24 V
• ‌ 驱动电源电压(VDRV) ‌：4.5 V至5.5 V
• ‌连续电流输出‌：50 A（持续），80 A峰值（10 ms），100 A峰值（10 μs）

保护功能全集

1. ‌欠压锁定保护‌ - 确保电源稳定后启动
2. ‌过流保护‌ - 高侧FET电流限制保护
3. ‌过温保护‌ - 结温超过160°C时自动关闭
4. ‌高侧FET短路检测‌ - 逐周期监控开关节点
5. ‌热监视器和故障标志‌ - 实时温度监控

应用架构设计指南

典型应用电路

该器件兼容多种PWM控制器，支持三态PWM和‌3.3 V逻辑‌，典型应用包括：

• 多相VRD用于CPU、GPU和内存
• 高性能计算电源解决方案
• 数据中心电源管理系统

引脚功能详解

‌关键控制引脚‌

• ‌ PWM(引脚1) ‌：PWM控制输入，兼容标准控制器和先进控制器
• ‌ ZCD_EN#(引脚2) ‌：使能或禁用二极管仿真模式
• ‌ DSBL#(引脚31) ‌：主动低信号禁用器件

‌功率连接引脚‌

• ‌ VIN(引脚8-11,34) ‌：功率级输入电压，高侧MOSFET的漏极
• ‌ PGND(引脚12-15,28,35) ‌：功率接地
• ‌ VSWH(引脚16-26) ‌：功率级开关节点

先进控制特性

PWM输入与三态功能

PWM输入接收来自VR控制器IC的PWM控制信号，支持：

• ‌ 双态逻辑(H和L) ‌：传统控制模式
• ‌三态逻辑‌：允许MOSFET进入高阻抗状态

‌三态工作机制‌：

• 当PWM输入保持在三态区域达到三态保持关闭时间(tTSHO)
• 同时关闭高侧和低侧MOSFET
• 通过迟滞防止误触发

过流保护运行机制

• 高侧FET电流超过限制时立即终止导通
• 开启低侧FET，直到电流降至迟滞阈值以下
• 在过流条件下不会锁存关闭，继续在过流限制下运行

死区时间优化技术

• 内部自适应逻辑避免直通
• 通过专门监控HS和LS栅极电压实现优化
• 自动调整和最小化死区时间，适应负载和温度变化

PCB布局关键推荐

布局策略七步法

‌第一步：VIN/GND平面和去耦‌

• 按推荐布局VIN和PGND平面
• 陶瓷电容应直接放置在VIN和PGND之间
• 使用不同值/封装的陶瓷电容覆盖整个去耦频谱

‌第二步：VSWH平面设计‌

• 使用大平面连接输出电感，降低电阻
• 如需要缓冲网络，组件应按推荐放置

‌第三步：VDRV输入滤波器‌

• 滤波器陶瓷电容应非常靠近IC
• 建议分别连接两个电容
• 使用大平面连接CVDRV模拟接地

‌第四步：自举组件放置‌

• 组件需要非常靠近IC
• 使用0402芯片尺寸减小寄生电感

‌第五步：信号布线‌

• PWM/ZCD_EN#/DSBL#/THW/FLT#信号走线应从顶行引出
• 避免信号和返回走线靠近任何噪声走线或平面

‌第六步：热释放过孔‌

• 在VIN和PGND焊盘上添加热释放过孔
• 实现更好的热性能，将过孔放置在平面和内层

‌第七步：接地连接优化‌

• 建议在CGND和PGND之间建立单连接
• 整个内层1（顶层下方）应制作为接地平面

多相架构实现

该器件支持多相VRPower PCB布局，典型实现包括：

• ‌紧凑的X方向排列‌：所有VRPower级沿X方向紧凑排列
• ‌最短的电流路径‌：电感尽可能靠近SiC658A放置
• ‌多层铜平面设计‌：在所有高电流环路使用大铜平面

性能特征总结

‌电气特性优势‌

• 在不同开关频率下均保持‌高效率曲线‌
• 支持从500 kHz至1 MHz的宽频率范围
• 在不同输出电流下表现出‌优越的功率损耗特性‌

热管理能力

• ‌结到环境热阻‌：典型值10.6°C/W
• ‌结到底部外壳热阻‌：典型值1.6°C/W
• ‌结到顶部外壳热阻‌：典型值12.6°C/W