Ролик 6.1. VRM CPU. ISL6277. — Transcript

Друзья, всем привет! Сегодня рассмотрим datasheet нашего контроллера SL6277A. Данный ШИМ-контроллер является многофазным. Он используется для мобильных процессоров AMD Fusion с использованием технологии SVI 2.0. Представляет полное решение для микропроцессора и графического ядра процессора, поддерживает два регулятора напряжения с тремя встроенными драйверами затворов и двумя дополнительными внешними драйверами. Может быть конфигурирован как для трех-, двух- и однофазного режима работы. Также два регулятора напряжения совместно используют последовательную шину для управления связью с процессорами AMD и добиваются более низкой стоимости, меньшей площади платы по сравнению с двухтиповыми решениями.

драйверами затворов и два дополнительных внешних драйвера Может быть конфигурирован как для трех двух и однофазного режима работы также два регулятор напряжения совместно использует последовательную шину для управления связи с процессорами AMD и добивается более низкой стоимости меньше площади платы по сравнению с двух

Здесь говорится о том, что если у нас будет использоваться отдельный контроллер для графического ядра процессора и для самого процессора, основан он выпускается фирмой Renesas. Также в даташите на первой странице нам говорится о том, что используется технология R3. По сравнению с традиционными технологиями данная технология может автоматически изменять частоту переключения для более быстрого установления переходного процесса. Но об этом мы рассматривали более подробно в предыдущих разборах datasheet. Технология здесь запатентована фирмой Renesas, но тем не менее она повторяет фирму Richtek в этом плане. Также SL6277 использует несколько других ключевых особенностей: поддерживает измерение тока DCR с одним термистором NTC для температурной компенсации, оба выхода используют дистанционное измерение напряжения, регулируемую частоту переключения и тому подобное.

традиционными технологиями данная технология может автоматически изменять частоту переключения Для более быстрого установления переходного процесса Но об этом мы рассматривали более подробно в предыдущих разборах datasheet технология здесь запатентованная фирма ренессас но тем не менее она повторяет фирму ричтек в этом плане также и sl6277

Более подробные характеристики у нас представлены здесь. Если кратко по ним пробежаться, то это диапазон тактовой частоты последовательного VID от 100 кГц до 25 МГц, двойной выходной контроллер со встроенными драйверами, 2 выделенных основных драйвера, один программируемый драйвер для ядра или Северного моста или встроенного графического процессора, прецизионная регулировка напряжения с точностью 0,5 процента при перегреве.

частоты последовательного vid от 100 кгц до 25 МГц двойной выходной контроллер со встроенными драйверами 2 выделенных основных драйвера один программируемый драйвер для ядра или Северного моста или встроенного графического процессора прецензионной регулировка напряжения с точностью 0,5 процентов при перегреве

Также у нас регулировка идет от 0,5 до 1,55 вольта с шагом 6,25 милливольта. Поддерживает несколько методов измерения тока: измерение тока индуктора DCR без потерь, прецизионное измерение тока резистора. Также, ну как я и выше говорил, она программируемая: 1/2 и 3-фазный для основного выхода, превосходная помехоустойчивость и переходная характеристика, телеметрия выходного тока и напряжения, дифференциальное дистанционное измерение напряжения, высокоэффективность во всем диапазоне нагрузок, программируемая частота коммутации на обоих выходах, отличный динамический баланс токов между фазами, защита ОСИП. Естественно, у нас имеется встроенный Power Good.

основного выхода превосходная помеха устойчивость и переходная характеристика телеметрия выходного тока и напряжения дифференциальная дистанционное измерение напряжения высокоэффективность во всем диапазоне нагрузок программируемая частота коммутации на обоих выходах отличной динамический динамический баланс токов между фазами защита Осип естественно у нас имеется с вами

Корпус — это прямо так и хочется сказать — это божественный ШИМ-контроллер. Третий ШИМ-контроллеры от фирмы Renesas, имеется даже своей собственной донглы, которые в совокупности с программой Power Navigator позволяют подключаться к контроллерам, снимать телеметрию. В некоторых случаях, когда они имеют прошивку, соответственно их перепрограммировать. Для общения используется I2C интерфейс. Донгл построен, в принципе, на такой же микроконтроллере, как и всеми любимые IR-ки от Infineon и MPS от Monolithic Power Systems.

прошивку соответственно их перепрограммировать для общения используется i2c интерфейс dongle построен принципе на такой же микроконтроллере как и всеми любимые Ирки от infin Ian и MPS от монолитик Power Systems Кстати как видим что эффективность работы данного выше контроллера повышается в зависимости от

Кстати, как видим, что эффективность работы данного выше контроллера повышается в зависимости от тока нагрузки. И также ток нагрузки у нас с вами может быть максимальным, а равным именно 55 амперам при выходном напряжении чуть меньше чем 0,98 вольт. А теперь на примере типовой схемы включения рассмотрим с вами назначение выводов. Вывод номер один — ISN2NB. К сожалению, здесь нумерация выводов не описана. Ну тем не менее, это измерение тока для канала.

isn2nb К сожалению здесь нумерация выводов не описана Ну тем не менее это измерение тока для канала соответственно номер два если данный вывод подтянуть 5 вольтам то контроллер отключит канал номер два и шим-контроллер перейдет в режим однофазной работы второй вывод нтцнб Это

Соответственно, номер два — если данный вывод подтянуть к 5 вольтам, то контроллер отключит канал номер два, и ШИМ-контроллер перейдет в режим однофазной работы. Второй вывод NTCNB — это от термистора цепь в RHOTL для контроля температуры. Ну под это написано Северного моста. Третий вывод IMONB — это соответственно по классике монитор выходного тока Северного моста.

ход л название говорит само за себя Это сигнал теплового индикатора для процессора AMD индикатор тепловой на перегрузки с открытым стоком активный низкий уровень шестой вывод СВД Это двунаправленный сигнал последовательных данных vid от процессора ШИМ контроллеру седьмой вывод ВДД это шина питания интерфейса памяти

Вывод номер 4 — SVS, сериал VID, тактовый вход от ведущего центрального процессора. Пятый вывод VRHOTL — название говорит само за себя. Это сигнал теплового индикатора для процессора AMD, индикатор тепловой перегрузки с открытым стоком, активный низкий уровень. Шестой вывод SVD — это двунаправленный сигнал последовательных данных VID от процессора ШИМ-контроллеру.

питание системы у нас в норме когда на этом выводе высокий логический уровень активен интерфейс svi и протокол i2c Пока на этом выводе низкий логический уровень входные состояния свц и СВД определяют vid док этот контакт должен иметь низкий уровень

Седьмой вывод VDD — это шина питания интерфейса памяти процессора. Восьмой вывод SVT — это опять же вывод данных последовательной телеметрии VID, поступает в центральный процессор от контроллера, телеметрия идет с этого вывода. Девятый вывод ENABLE — я думаю, что это пояснять смысла нет. Десятый вывод POWERG — это сигнал, обозначающий, что питание системы у нас в норме, когда на этом выводе высокий логический уровень, активен интерфейс SVI и протокол I2C.

для контроля температуры ядра процессор 13 вывод Айсан 3 индивидуальные измерения тока для третьего канала когда айсин 3 подтягивает плюс 5 вольтам контроллер отключает канал 3 и ШИМ контроллер работает в двухфазном режиме icn2 соответственно тоже самое только для Второго канала Когда у нас данный вывод

Пока на этом выводе низкий логический уровень, входные состояния SVC и SVD определяют VID. Этот контакт должен иметь низкий уровень, прежде чем выход данного ШИМ-контроллера Power Good станет высоким для контроллера AMD с технологией SVI 2.0. Но это мы посмотрим дальше по Power Sequence. Идем дальше.

айсун это не инвертирующий вход усилителя крутизны для мониторинга тока и линии нагрузки выхода Core 17 вывод айсун Н это инвертирующий вход того же самого усилителя 18 вывод в СН контакт датчика выходного напряжения для основного контроллера 19 вывод РТН это обратный контакт

Одиннадцатый вывод — мониторинг выходного тока IMON, питание основного процессора. Двенадцатый вывод NTC — это вход термистора в цепь VRHOTL для контроля температуры ядра процессора. Тринадцатый вывод ISAN3 — индивидуальные измерения тока для третьего канала. Когда ISAN3 подтягивается к плюсу 5 вольт, контроллер отключает канал 3, и ШИМ-контроллер работает в двухфазном режиме.

инвертирующий вход усилителя ошибки базового контроллера 22 комп выход усилителя ошибки базового контроллера резистор откомнат устанавливает напряжение смещения напряжение процессора 23 вывод всеми любимый Power Boot выход с открытым стоком указывающий на то что основная часть ШИМ контроллера готова к подаче регулируемого напряжения

ICN2 — соответственно тоже самое, только для второго канала. Когда у нас данный вывод подтянут через резистор, питание отключает канал 2, и контроллер работает в однофазном режиме. И SN1 — это соответственно то же самое для первого канала. Если мы ISN1 подключим к 5 вольтам, там тушим контроллер, запускаться соответственно не будет.

сигнала фазы и буттабная цепочка и обратимся к выводу пвм Y и pvm 2 NB Как видим данные выводы не имеют встроенного драйвера на типовой схеме включения драйвером выступает у нас и sl6208 данные выводы можно конфигурировать в зависимости от того

Шестнадцатый вывод ISUN — это неинвертирующий вход усилителя крутизны для мониторинга тока и линии нагрузки выхода Core. Семнадцатый вывод ISUNN — это инвертирующий вход того же самого усилителя. Восемнадцатый вывод VSN — контакт датчика выходного напряжения для основного контроллера. Девятнадцатый вывод RTN — это обратный контакт датчика выходного напряжения как для Core, так и для Северного моста.

у нас в совокупности с двумя драйверами управление затворами транзисторов верхнего и нижнего плеча формирует напряжение внб а фаза bootx у нас совокупности с первой и второй формирует напряжение викор теперь предлагаю обратиться к структурной схеме данного контроля Как видим

Двадцатый вывод FB2 — цепочка элементов подключена к этому выводу, используется для регулировки компенсации в однофазном режиме Core для достижения оптимальной производительности. Двадцать первый вывод FB — обратная связь по выходному напряжению, на ней неинвертирующий вход усилителя ошибки базового контроллера. Двадцать второй вывод COMP — выход усилителя ошибки базового контроллера, резистор откомнат устанавливает напряжение смещения напряжения процессора.

Ну о чем выше в принципе и говорили дальше смотрим Что выводы enable poweroke swc swdsvt vdeo они относятся Digital интерфейс цифровому интерфейсу также в цифровой интерфейс у нас входит блок телеметрии который Согласно структурной схеме шам контроллера мониторит ток ядра напряжение ядра и Ну

Двадцать третий вывод — всеми любимый Power Boot, выход с открытым стоком, указывающий на то, что основная часть ШИМ-контроллера готова к подаче регулируемого напряжения, подтягивается соответственно к 3,3 вольтам через внешний резистор. Выводы 24, 25, 26 и 27 — но это все, как и мы до этого с вами рассматривали: Boot 1, Gate 1, Phase 1 и LG1, то есть два вывода управляющими затворами верхнего и нижнего плеча, вывод сигнала фазы и буттабная цепочка.

и sn3 они мониторят ток на трех фазах данного ШИМ контроллера и соответственно если при мониторинге что-то не нравится у нас получается ошибка которая также дублируется на vr1 модулятор которая управляет первой фазой и второй фазой соответственно у нас по выводу повергут стоит сумматор

И обратимся к выводу PWM Y и PWM 2 NB. Как видим, данные выводы не имеют встроенного драйвера. На типовой схеме включения драйвером выступает у нас SL6208. Данные выводы можно конфигурировать в зависимости от того, куда мы хотим подать напряжение с них. То есть в данном случае у нас PWM Y используется для формирования напряжения в Core, а PWM 2 NB для формирования напряжения VNB.

по выводам isommp и isomm аналогичный блок имеется для 2 отдельно независимого блока данного ШИМ контроллера пвм 2nb которые используются обычно как написано datashite для формирования напряжения Северного моста здесь мы видим Карен баланс и которая получает информацию по выводу моисеен 1Б asn2b также мы видим

На следующей странице мы видим с вами немного другую ситуацию. PWM Y и PWM 2 NB у нас в совокупности с двумя драйверами управления затворами транзисторов верхнего и нижнего плеча формируют напряжение VNB, а фаза BootX у нас в совокупности с первой и второй формирует напряжение VCore. Теперь предлагаю обратиться к структурной схеме данного контроллера.

показан принцип его работы внутри микросхемы модулятор использует главную тактовую схему которая называется мастер-клак для генерации импульсов всех подчиненных цепей то есть на основании мастер-класс у нас формируется clock1 pvm1 Clock 2 pvm2 clock3 из интересного есть у нас используется

Как видим, имеются драйвера встроенные на фазу 1, фазу 2 и фазу X. PWM 2 NB и PWM Y у нас идут с вами от SWR2 модулятора или Floating Driver и PWM Config Logic соответственно. Чтобы установить транзистор верхнего и нижнего плеча, необходимо использовать внешний драйвер.

sl6277 позволяет поддерживать точность выходного напряжения равным 0,5 процентов на рисунке 11 показан принцип работы ШИМ контроллера при повышении нагрузки напряжение комп повышается быстрее генерируется главный тактовый сигнал мастер-клак импульсы пвм по всем остальным фазам соответственно включается раньше увеличивая эффективную частоту

Ну о чем выше в принципе и говорили. Дальше смотрим, что выводы ENABLE, POWEROK, SWC, SWD, SVT, VDEO относятся к Digital интерфейсу, циф...

варианте когда нагрузка уменьшается напряжение на выводе комп падает тактовой схеме больше не требуется больше времени для генерации следующего тактового сигнала поэтому импульс откладывается до тех пор пока это не потребуется Что приводит снижение частоты самого ШИМ сигнала и сужение

импульсов на выводах пвм помимо этого ШИМ контроллер sl6277 может работать в режиме диодной эмуляции для повышения эффективности при малых токах нагрузки также на данной странице даташита нам рассказывается принцип конфигурации активных пвм фаз подключив подключив вывод который не требуется через резистор к 5

вольтам например для формирования контроллеров конфигурации 2 + 1 требуется чтобы вывод isne 3 corever и sn2 VR были привязаны к 5 вольтам это отключает канал три основного ядра и канал 2 Северного моста АСН 1Б isne 1nb должен быть подключен через

резистор 10 кОм массе чтобы предотвратить перенапряжение этого вывода далее нам любезно предоставлен Power sickens Как видим соответственно первое Напряжение питания формируется потом у нас поступает цифровая шина данных после этого сигнал enable Power Ок формируются два напряжения Ну в

зависимости от той конфигурации которую вы были выбрали и соответственно появляются два высоких логических уровня на выводе Power Good и Power Good NB и более подробно табличка как конфигурировать данный ШИМ контроллер Как видим для трехфазных фазного режима corevr Нам необходимо чтобы вывод isn2

sn3 не были подтянутых 5 вольтам при подтягивании 5 вольтам у нас соответственно формируется сразу двухфазный режим работы по выводу коровр И когда у нас isne 3sn2 оба подтянутых 5 вольтам формируется однофазный режим corevr и такая же подробная табличка

представлена для второго модуля данного шам контроллера которая формирует напряжение как любит говорить Северного моста соответственно если вывод isn2nb у нас не подтянут 5 вольтам что у нас будет двухфазный режим работы Если он подтянут то только одна фаза будет

формировать это напряжение далее из интересного Согласно таблице 4 на странице 21 мы видим как конфигурировать фазы драйвер Икс и пвм y Точнее к какому из формируемых напряжений данные фазы можно дополнительно подключить это у нас определяется номиналом резистора по

выводу фцмб соответственно если сопротивление данного резистора 5,62 килоома то драйвер X у нас будет формировать напряжение а пвм Y у нас будет формировать напряжение Северного моста и чтобы например поменять данные ситуацию мы можем использовать напряжение резистора 52,3 килоома и соответственно они будут

в обратном порядке работать драйвера X будет обеспечивать формирование напряжения Северного моста А по VM Y напряжение VR ядра далее практически к завершению у нас имеется с вами таблица номер шесть из которой следует что при нулевом логическом уровне по выводу свц

СВД у нас выходное напряжение будет сформирована статично равная 1,1 Вольта также приду обоюдо высоком логическом уровне данных выводов у нас будет сформировано 0,8 Вольта представлена таблица своей дата communition протокол согласно которой в зависимости от регистров svid у нас будет сформировано ниже следующее

выходное напряжение и соответственно разбирается сама структура и свои баз протокола Как можно видеть самой структуру у нас в начале после того как контроллер готов принимать информацию У нас передается сигнал на формирование следующего после этого после того как он установлен

Core VR у нас передается информация для установления напряжения на Северном мосту после этого получаем уровень сигнала пса и 0 получаем сигналы vid и самом конце мы только видим функцию телеметрии далее падаташиту Я не вижу смысла делать разбор потому что здесь более подробно

разбирается принцип телеметрии Принцип защиты то есть undervolt protection protection температурная защита и также рекомендации по дизайну печатных плат и установки компонентов Надеюсь было интересно и познавательно скоро продолжим