STMicroelectronics Doppio controller digitale a 8 fasi STPM098C
Il doppio controller digitale a 8 fasi STPM098C di STMicroelectronics è un controller buck multifase digitale a doppio loop con memoria non volatile (NVM) integrata e interfaccia PMBus™ per applicazioni automobilistiche. L'STPM098C viene utilizzato per gestire la potenza di carichi che richiedono alta potenza, come core di processore e memorie. Controlla fino a otto driver esterni+MOS e, con i suoi due loop, consente di fornire fino a due tensioni diverse. Un'architettura avanzata del circuito di controllo basata su uno schema a tempo costante (COT) garantisce risposte transitorie rapide e un'elevata efficienza. Il dispositivo include anche l'interlacciamento delle fasi e l'aggiunta/rimozione dinamica delle fasi per migliorare l'efficienza nei range di carico leggero.
Il STPM098C di STMicroelectronics supporta una comunicazione conforme PmBus ver.1.2 con otto possibili valori di indirizzo di interfaccia per la segnalazione della telemetria di tensione, corrente, potenza, temperatura e segnalazione di guasto. I parametri programmabili possono essere configurati tramite l'interfaccia PmBus e memorizzati in una NVM on-chip, riducendo al minimo i componenti esterni. STPM098C fornisce inoltre un ampio sistema di unità di monitoraggio e protezione da guasto, tra cui sottotensione/sovratensione (UV/OV) indipendente sulla tensione di uscita, la disconnessione del feedback del loop, lo sbilanciamento della corrente di fase e la sovracorrente a doppia soglia per le correnti di fase sia positive che negative.
Caratteristiche
- Protezione e diagnostica:
- Telemetria di ingresso leggibile con PMBus™ (tensione, corrente, potenza)
- Diagnostica e protezione configurabili tramite PMBus per sovracorrente, sottotensione e sovrapotenza sulle metriche di ingresso
- Telemetria di uscita leggibile tramite PMBus (tensione, corrente, temperatura) per ogni circuito
- Diagnostica e protezione configurabili tramite PMBus per sotto/sovracorrente, sotto/sovratensione sulle metriche di uscita per ogni circuito
- Diagnostica e protezione configurabili tramite PMBus per avviso termico e arresto termico dello stadio di uscita per ogni circuito
- Telemetria di corrente monofase leggibile tramite PMBus
- Diagnostica e protezione da sovracorrente monofase configurabile tramite PMBus
- Diagnostica completa UV/OV di uso generale configurabile tramite PMBus tramite pin AUX_SENSE
- Diagnostica della disconnessione del circuito di retroazione
- Diagnostica e protezione interna della sovra temperatura
- Misurazione Tj leggibile tramite PMBus
- Diagnostica della perdita di massa
- Monitoraggio sistema di clock
- Diagnostica della sovratensione e della sottotensione dei pin di alimentazione VCC, VREF1, VREF2
- Uscita del flag dello stato di guasto tramite i pin SM_ALERT, guasto, VRRDY1 e VRRDY2
- Conformi alle qualifiche AEC-Q100
- Assegnazione della fase tra due cicli: 8+0 a 4+4
- Intervallo di tensione di uscita da 0,5 V a 2 V
- Portata di tensione di funzionamento da 4,75 V a 5,25 V
- Portata della frequenza di commutazione da 200 kHz a 1,5 MHz
- Funzionamento programmabile di eliminazione dinamica della fase per carichi leggeri ed emulazione del diodo attivo per carichi molto leggeri
- Circuito di controllo digitale ad alte prestazioni
- CPU Integrato ARM Cortex™ M0+ a 40 MHz
- NVM integrato
- PMBus™ rev 1,2 (frequenza massima 400 kHz)
- Intervallo di temperatura di funzionamento da -40 °C a +125 °C
- Intervallo di temperatura di giunzione da -40 °C a +150 °C
- Totalmente conforme a ISO26262, sistemi ASIL-D pronti
- Package 7,0 mm x 7,0 mm x 0,9 mm VFQFN 48+4L
Applicazioni
- Sistemi ADAS
- Microprocessori ad alta potenza
- Memorie DDR
Diagramma a blocchi semplificato
Schema di blocco semplificato dell'alimentazione interna
L'alimentazione VCC è l'ingresso di alimentazione principale dello STPM098C. Il rail VCC avvia le sequenze di accensione e spegnimento alimentando le successive circuiterie interne (cioè i bandgap, le unità di monitoraggio e i circuiti di controllo dei regolatori interni). Partendo dal pin VCC, le strutture di riferimento vengono replicate in due istanze indipendenti per evitare guasti per causa comune (una principale e una ausiliaria).
Schema di blocco semplificato del regolatore VREF1
Il rail di alimentazione interno per il core digitale dello STPM098C è generato da un regolatore LDO a corrente limitata con uno stadio di uscita PMOS e una capacità elettrica di riserva esterna fornita dal pin VCC. Inoltre, il regolatore VREF1 è concepito come tensione di riferimento per un massimo di otto uscite analogiche esterne di misurazione della corrente DrMOS.
Schema a blocchi semplificato del regolatore VREF2
Il rail di alimentazione interno per il buffer di uscita PWM è generato da un regolatore LDO a corrente limitata con uno stadio di uscita PMOS e una capacità elettrica di riserva esterna fornita dal pin VCC. Il regolatore VREF2 è destinato a fungere da tensione di alimentazione per le resistenze di pull-up esterne (4,7 kΩ) dei pin PmBus SM_DATA, SM_CLK e SM_ALERT.
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STMicroelectronics Standard Products
A broad range of drop-in replacements for general-purpose analog ICs, discretes, and serial EEPROMs.