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【MPS电源评估板试用体验】(一)EVM54304-MN-00A牛刀小试

2020-6-21 20:05:31  1493 电源
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本帖最后由 马猛 于 2020-6-24 05:43 编辑

       很高兴收到MPS,首先介绍一下MPS,MPS是美国芯源系统有限公司(Monolithic Power Systems)的简称,芯源系统有限公司(MPS)创建于1997年,总部位于美国加州的圣何塞,公司集设计、研发、制造、销售为一体,设计并制造高性能的模拟和混合信号集成产品,公司的产品以模拟类IC为主,包括有CCFL灯管驱动,DC/DC变换器,白光,以及D类功放IC等四大类产品,尤以擅长大功率芯片。     首先看看EVM54304-MN-00A评估板介绍,业界首款超小尺寸四路输出集成电源解决方案它是一款中电压 降压模块。 MPM54304电源模块包含电感、引线框架、功率 IC 和其他无源,并将上管、下管以及控制器集成在一片晶圆上,减少了 50%的芯片面积。重要的是说三遍,模块集成电感,外部A不需要电感,不需要电感,不需要到电感!!!
     MPM54304 是一款四路输出 DC/DC 降压电源模块,输出电流高达 3A(通道 1 和 2)和 2A(通道 3 和 4)。通道 1 和 2 并联可实现高达 6A 的电流,通道 3 和 4 并联可实现高达 4A 电流。MPM54304 的工作输入电压范围为 4V 至 16V,可支持输出电压范围为 0.55V 至 7V。它可通过 I2C 或外部分压电阻来设置输出电压。该模块具有内部自动补偿功能,无需外部补偿网络。MPM54304 采用恒定导通时间(COT)控制模式可实现超快负载瞬态响应。还可以最大限度地降低输出电容值。MPM54304 集成了 2 次可编程的非易失性。可以通过 I2C 接口进行参数编程。MPM54304 最大限度地减少了外部的使用数量,并采用节省空间的 LGA-33 (7mmx7mmx2mm) 封装。
  先先看看,盒子不错高上大


   

   掀起你的盖头来

  

   

  板子正面照:这个板子估计采用6层板设计,评估板不考虑尺寸,MPM54304核心PCBA尺寸完全可以在在15mmX15mm以内。


  

  板子底板照:

   

  评估板原理图:






    通道 1 和 2 并联可实现高达 6A 的电流,通道 3 和 4 并联可实现高达 4A 电流,按下图设计默认输出0.85V,1V,1.V,3.3V .





    MPM54304 芯片封装和引脚定义:




    作为一名开发者,非常熟悉  要求不同电源电压轨以特定顺序上电。内核电压的供应往往需要早于 电压的供应,否则一些 FPGA 会被损坏。为了避免这种情况,电源需要按正确的顺序上电。使用标准 DC-DC 转换器上的使能引脚,可以轻松实现简单的上电时序控制。然而,器件关断通常也需要时序控制。仅执行使能引脚时序控制,很难取得良好的结果。   

    Zynq-7000系列电源需要1.0V、 1.8V、 1.5V、 3.3V 以及 VCCO 3.3V。分为两个部分,PS和PL电源完全独立,在使用过程中PS端必须提供电源,PL端只有在使用时需要对其供电;PS端、PL端电源接口各有6组,PS端逻辑电压Vccpint与PL端的Vccint是独立的各电源引脚对应说明见下:

   

  维持芯片工作的各引脚标准电压见下:



       PS 和 PL 的供电完全独立,两者之间没有任何上电顺序的要求, PS 电源(VCCPINT, VCCPAUX, VCCPLL,VCCO_DDR, VCCO_MIO0 和 VCCO_MIO1)可在任何 PL 电源之前或之后上电。 但是 PS 和 PL 各自内部的各个电源之间却有上电顺序的要求。官方推荐的 PS 上电顺序为: VCCPINT --> VCCPAUX 和 VCCPLL --> PS_VCCO(VCCO_MIO0、VCCO_MIO1、VCCO_DDR)。官方推荐的 PL 上电顺序为: VCCINT --> VCCBRAM --> VCCAUX --> VCCO,
如果 VCCINT 和 VCCBRAM 具有相同的电源电压,则两者可以由相同的电源供电并同时供电。 VCCADC是 XADC 的独立供电引脚,与上述几种电源之间没有上电顺序的要求。
       如果采用多个DC电源,各个 DC-DC 芯片或 LDO 芯片的电源输入均是+5V,输出为所需的各路电源电压。各路电源电压之间的产生顺序是通过级联各个芯片的“EN”引脚来实现的,即,第一个产生的电源电压连接到第二个电源芯片的“EN”引脚上,这样,只有在第一个电源电压稳定输出之后,第二个电源电压才会开始产生。以此类推,直到产生最后一路电源电压。

       MPM54304可通过 I2C 接口或外部分压电阻来设置输出电压。该模块具有内部自动补偿功能,无需外部补偿网络。MPM54304 采用恒定导通时间(COT)控制模式可实现超快负载瞬态响应。还可以最大限度地降低输出电容值。MPM54304 集成了 2 次可编程的非易失性器。可以通过 I2C 接口进行参数编程。可以通过I2C总线调整输出电压,也可以通过两次可编程MTP(多次可编程)对其进行预设。 也可以通过外部分频器进行调节; 在这种情况下,每个通道的软启动时间都相同。 上电/下电顺序也可以通过MTP进行配置。这样就在一个电源模块实现的多个DC电源芯片的功能。
    MPS 电源模块满足严格的 EMI 标准,针对 FPGA 等复杂电源时序管理以及系统集成方面的问题,MPS 电源模块拥有更多的电源轨数,有着严格的启动 / 关机时序,可以帮助客户轻松完成高效工作。MPS 电源模块能够满足 SoC 中高速 ADC/DAC 的供电要求,拥有小于 1mV 的超低纹波,满足 12V->3.3V/8A,93%的效率要求。
    MPS 电源模块通过采用优化模块设计减小功耗,通过芯片倒装工艺降低热阻,以及通过 3D 封装帮助散热更加均匀。MPM54304 的核心优势是尺寸小、配置灵活、布局简单和时序&电源管理功能。基于这些优势,MPM54304 完美地解决了小尺寸应用中多轨系统日益增长的行业挑战,可将整体解决方案的尺寸缩小 70%以上,为终端客户提供了高效紧凑的电源传输系统。

      MPM54304芯片架构图:

默认MTP配置




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5 天前
上手容易嘛

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