Analog devices SW02FQ

Отличный выбор. Analog Devices SW02FQ — это высокоинтегрированный DC/DC-контроллер с синхронным выпрямлением, предназначенный для создания компактных, эффективных и многофазовых систем питания для современных процессоров, ПЛИС, ASIC и других нагрузок с высоким токопотреблением и строгими требованиями к динамике.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Описание

SW02FQ — это не просто контроллер, а целая платформа для проектирования (Power System Management — PSM). Его ключевая особенность — использование шины PMBus (открытый протокол на основе I²C) для полного цифрового управления и мониторинга источника питания.

Основные функции и преимущества:

1. Многофазность: Позволяет объединять до 8 фаз (с каскадированием до 16) для распределения тока нагрузки, что снижает требования к входным/выходным конденсаторам и улучшает тепловой режим.
2. Цифровое управление (PMBus):
   • Программирование: Установка выходного напряжения, пределов тока, частоты переключения, схемы старта/останова (последовательность включения, slew rate).
   • Мониторинг в реальном времени: Напряжение, ток, мощность, температура.
   • Защита: Программируемые пороги для UVLO (пониженное напряжение), OVP (перенапряжение), OCP (перегрузка по току), OTP (перегрев).
   • Ведение журнала неисправностей.
3. Адаптивная компенсация: Контроллер автоматически настраивает компенсацию контура обратной связи, что значительно упрощает разработку и обеспечивает стабильность при любых условиях.
4. Высокая эффективность: Использование синхронного выпряления, возможность работы в режимах с пропуском импульсов (Diode Emulation) при малых нагрузках для повышения КПД.
5. Динамическое управление напряжением (DVID): Очень быстрое изменение выходного напряжения (с запрограммированной скоростью) для энергосберегающих технологий типа Intel VR12.5, VR13.

Типичное применение:

• Системы питания материнских плат серверов и рабочих станций.
• Питание высокопроизводительных CPU, GPU, FPGA.
• Телекоммуникационное и сетевое оборудование.
• Промышленные системы с высокими требованиями к надежности и контролю.

Ключевые технические характеристики

• Диапазон входного напряжения (VIN): От 4.5 В до 24 В (работа); до 28 В (абсолютный максимум). Оптимально для шин 5V, 12V.
• Выходное напряжение (VOUT): Программируемое от 0.25 В до 5.5 В с высокой точностью.
• Ток фазы: Может управлять внешними силовыми каскадами (драйверами и MOSFET) для токов до 50А+ на фазу. Суммарный ток системы ограничен внешними компонентами.
• Частота переключения: Программируемая от 200 кГц до 1.5 МГц на фазу.
• Управление: Цифровой интерфейс PMBus (SMBus 1.1 совместимый).
• Ключевые особенности:
  • Адаптивная компенсация (патентованная технология ADI).
  • Динамическое определение тока нагрузки (Loss-Less Current Sensing).
  • Программируемая кривая VOUT в зависимости от нагрузки (Droop).
  • Многофазный ШИМ с чередованием фаз.
  • Встроенная память EEPROM для хранения конфигурации.
• Температурный диапазон: Коммерческий (0°C до +85°C) и промышленный (-40°C до +85°C) в зависимости от суффикса.
• Корпус: 64-выводной LFCSP (9x9 мм) с открытой тепловой площадкой.

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Полный парт-номер включает суффиксы, указывающие на температурный диапазон и тип упаковки. Базовый номер: ADP1046A.

• ADP1046AWJQZ-RL – Наиболее распространенный вариант. Корпус LFCSP, промышленный температурный диапазон (-40°C to +85°C), на катушке (Tape & Reel).
• ADP1046AWJQZ – То же самое, но в лотке (Tray).
• SW02FQ – это, вероятно, код заказа OEM или внутренний код производителя оборудования, который соответствует одной из вышеуказанных моделей (чаще всего ADP1046AWJQZ-RL). В документации и при заказе у дистрибьюторов необходимо использовать официальный номер ADI (ADP1046A...).

Совместимые и альтернативные модели

1. Прямые аналоги и модификации от Analog Devices (ныне часть ADI):

• ADP1046 / ADP1046A – Базовая модель. "A" имеет улучшенную защиту от помех по SMBus.
• ADP1047 – Очень похож на ADP1046, но с дополнительными выводами для расширенного мониторинга (например, дополнительный аналоговый выход напряжения).
• ADP1048 – Контроллер для изолированных преобразователей с обратной связью через трансформатор.
• ADP1050, ADP1051, ADP1052, ADP1053 – Более новая серия с расширенными функциями протокола PMBus, более высокой частотой (до 2 МГц) и улучшенными характеристиками. Прямые и усовершенствованные аналоги.
• ADP106x серия – Контроллеры с похожей архитектурой, но для других топологий (например, изолированные обратноходовые преобразователи).

2. Совместимые внешние компоненты (для построения полного решения):

• Драйверы MOSFET: ADP3418, ADP3421, ADP3654 (двухканальные драйверы, специально разработанные для работы с ADP1046).
• Силовые MOSFET: Выбор зависит от требуемого тока и напряжения. ADI рекомендует модели от International Rectifier (например, серия IRF) или Vishay Siliconix.
• Дроссели: Многофазные дроссели от производителей: Colicraft, Vishay, TDK, Würth Elektronik.

3. Конкурирующие решения от других производителей:

• Texas Instruments (TI):
  • UCD92xx серия (например, UCD9222, UCD9248) – Цифровые многофазные контроллеры с интерфейсом PMBus, основные конкуренты.
  • TPS536xx серия (например, TPS53667) – Более новые многофазные контроллеры с аналоговой обратной связью и цифровым интерфейсом.
• Infineon: Серия XDP™ Digital Power (например, XDP710) – цифровые контроллеры питания.
• Microchip (Microsemi): Серия ZL9101M / ZL9117M – цифровые контроллеры PMBus.
• Renesas (Intersil): Серия ISL68xxx (например, ISL68224) – многофазные цифровые контроллеры.

Важное примечание

SW02FQ/ADP1046 — это сложный компонент, требующий для своей работы специализированного программного обеспечения ADP1046 Evaluation Software (или более нового Power Studio) для конфигурации через графический интерфейс и прошивки параметров в EEPROM контроллера. Проектирование источника питания на его основе — нетривиальная задача, требующая глубоких знаний в силовой электронике.

Рекомендация: Для поиска документации, ПО и актуальных парт-номеров всегда обращайтесь к официальному сайту Analog Devices (www.analog.com) и используйте официальное обозначение ADP1046A.