2015年12月13日星期日 2015年12月13日星期日 2015年12月13日星期日 Primarion...

2023 4 21年月日 Primarion Confidential

PX7510 Training

2023 4年月21日

Primarion Confidential

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Features (1)

• 150 KHz to 2.1 MHz Switching• Resistor-based address, voltage, frequency and current limit set• DCR current sense (0 to 3.6V)

– Digital temperature compensation• Digital control loop

– Voltage control loop with feedforward gain compensation

– 4X Oversampling• Adjustable droop control• Current sharing• Soft-start into prebiased load

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Features (2)

• Soft-start step size1.56mV/step• Sync up to four controllers in multiphase operation

– Use internal or external frequency reference• PMBus serial interface

– V, I, T, faults report– Voltage set and adjustment– Tracking, sequencing and margining– Override hardwired settings

• Protection Features – Output OV/UV, Input UV & OV– OCP, Thermal shutdown

• Single 5V supply• 32-pin QFN Package

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PX7510 Block Diagram• Inputs

– Differential Vsense (2)– Differential Isense (2)– Single ended Temp Sense (1)– V12sen (1)– SMbus

• 2-pin bus (2)• Tri-state address (1)

– OutEn (1) – Fset (1) (also Sync_phase)– Vset (1) (also Vscale)– Reset_n (1)– Imaxset (1)– Vtrim (1)– Vbg_ext (1)– Sync_in (1)– Smb_alert_n (1)– Ish_gnd (1)

• Outputs– PWM (1)– PwrGd (1)– Fault1 (1)– Fault2 (1)– Sync_out (1)

• Bidirectional– Iout / Ishare (1)

• Power – 5V (1)– 3.3V (1) – bypass cap only– 2.5V (1) – bypass cap only– GND (paddle)

PID/PWM Control

TempSense

SMBus

NVM

State Machine

PWM

PWRGDOUTEN

SClk

TempSense

I Senp

VSENP

ADCMux

Fault Handler Fault1

VSENN

CurrentSense

5 V

GND

Vset

Referenceand

Oscillator

DAC Iout/Ishare

VoltageSense

Fset

V12sen

SDataSaddr

VtrimImaxset

I Senn

Fault2

3.3 V2.5 V

Vbg_ext

Sync_in

Sync_out

Reset_nISH_GND

Smb_alert_n

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Pinout

• 32-pin QFN• 5mm x 5mm• Pin compatible with future 2-

phase version

PX7510

V12

SE

N16

IOU

T15

VB

G_E

XT

14

FS

ET

13

RE

SE

T_

N12

VS

ET

11

SY

NC

_O

UT

10

SY

NC

_IN

9VSENP17

VSENN18

ISH_GND19

ISENP20

ISENN21

NC22

NC23

VD3324

VTRIM 8

IMAXSET 7

OUTEN 6

NC 5

PWRGD 4

SADDR 3

SDATA 2

VD25 1

TE

MP

SE

N25

VD

50

26

PW

M27

NC

28

FA

ULT

229

FA

ULT

130

SM

B_A

LE

RT

_N

31

SC

LK

32

PX7510

V1

2S

EN

16

IO

UT1

5

VB

G_

EX

T1

4

FS

ET1

3

RE

SE

T_

N1

2

VS

ET1

1

SY

NC

_O

UT

10

SY

NC

_IN

9

VSENP17

VSENN18

ISH_GND19

ISENP20

ISENN21

NC22

NC23

VD3324

VTRIM 8

IMAXSET 7

OUTEN 6

NC 5

PWRGD 4

SADDR 3

SDATA 2

VD25 1

TE

MP

SE

N2

5

VD

50

26

PW

M2

7

NC

28

FA

UL

T2

29

FA

UL

T1

30

SM

B_

AL

ER

T_

N3

1

SC

LK

32

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Freq Sync & Phase Spread

• Digital control loop to provides phase synchronization capability

• Power Islands can have independent output voltages but optimal phase spacing and synchronization

• Minimize input ripple and input cap

FS

ET

SY

NC

_IN

SY

NC

_OU

TPX7510

FS

ET

SY

NC

_IN

SY

NC

_OU

T

PX7510

FS

ET

SY

NC

_IN

SY

NC

_OU

T

PX7510

FS

ET

SY

NC

_IN

SY

NC

_OU

T

PX7510

PHASE_SYNC = 0 PHASE_SYNC = 90 PHASE_SYNC = 180 PHASE_SYNC = 270

R11020

R2

R3

IOU

T

IOU

T

IOU

T

IOU

T

C0.1uF

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PMBus Control Capability

• Turn-on/off & Sequencing– Programmable turn on/off delay– Vin on and Vin off settings

• Tracking– Programmable soft-start ramp rate

• Margining• Output Voltage

– Fine trim (1.6mV LSB)– Coarse set (12.5mV LSB, 8-bits)– Vout Max– Vout Droop (loadline), 10-bits– Sense scale factor (Vout/Vsense)

• Override Hardwired Settings• Manage NVM

– Download parameters from NVM– Upload parameters to NVM

• Max duty cycle• Switching frequency• Fault Levels

– OOVP, OUVP (fixed)– OCP– Overtemp– IOVP, IUVP

• Fault Response– Programmable: Continue, Hiccup or La

tched Shutdown (maskable)– SMBAlert (maskable)

• Clear Faults• Control Pin Override• MFR extended commands

– Loop compensation

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PMBus Reporting Capability

• Fault Status– Output voltage

• UV & OV– Output current

• Overcurrent– Input voltage

• UV & OV– Temperature

• Fault & Warning levels– Communication

• Protocol violations• Parameter range check

– MFR defined

• Telemetry (Reads)– Vin– Vout– Iout– Temperature– Duty Cycle– Frequency– PMBus Rev– MFR ID, Model, Rev, Location– MFR Date & Serial # (ASCII or bin

ary supported)

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PIN Set Detail

• Six Pin Sets for wide range of POL personalization• FSET - Sets switching frequency and sync functionality

– 100kHz to 1.7MHz range– Select master/slave for freq sync, phase 0, 90, 180, 270

• VSET- Sets output voltage– 0.4V to 3.6V range, resolution based on scale factor, typical 50mV– Internal resolution is 12.5mV

• VTRIM - Trims Output Voltage– 6.25mV resolution, +- 50mV range– Internal resolution is 1.56mV, +-50mV range

• IMAXSET - Sets current limit, instantaneous OCP, and filtered OCP per phase– 60A range, 4A resolution– Internal range is 127Amps, 0.5A resolution

• SADDR - Sets I2C address– 16 unique addresses supported

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Current Sense

Rb

Cb

Rsense

This value should be 15mV~35mV

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Vin Sense

R1

R2

V12senseC1

Vin

R1 is 63.4K,1%

R2 is 10K,1%

R1 is 1000pF

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Temperature sense

Temperature sense

2.87k Ohm 1%

1N4148ws

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Voltage Sense

VSENN

PX7510

VSENP

Divider Resister

Divider resister → R58 : R49 = 1 : ∞Voltage rang is 0.45~1.8V

Divider resister → R58 : R49 = 1 : 1Voltage rang is 0.9~3.6V

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Trim Procedure (Trim Vref)

1. Setting as below in the test page

2. Measure Voltage between “Fault1” to “GND”, this is “GND” voltage


4. Measure Voltage between “Fault1” to “GND”, this is DAC voltage.

5. Trim the “VrefCal” until DAC-GND is 1.8724V

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Trim Procedure (Trim Vref TC)

1. Read register address 0x119

2. Calculate Round(0.127 * reg 119(D7:D0) + 20)/-4.883) and put it back to register address 0x119(D15:D8)

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Trim Procedure (Trim XV current)

1. Write 0x0083 to Register address 0x106.

2. Write 0xa600 to Register address 0x126.

3. Measure current from SADDR to GND

4. Trim XV current (register 0x126 [bit6:bit0]) to 150uA

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Trim Procedure (Trim Clk_lo)


2. Measure the frequency at the Fault1.

3. Trim the “Lo trim” until Frequency is 39.775MHz

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Trim procedure (Trim Vout)

1. Power on the EV board

2. Measure output voltage

3. Trim Vout-cal until output voltage is equal output setting.

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Trim Procedure (Trim Internal Temperature Reading)

1. Read Internal TEMP

2. Trim “int_temp_correct” until internal reading is 25degC.

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OCP

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Output Voltage protection

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Input Voltage protection

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OTP

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Current Sharing

Master Slave

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25

Current Sharing

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Resister Setting - SADDR

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Resister Setting - Frequency

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Resister Setting - Imax

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Resister Setting - Vset

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Resister Setting - Vtrim

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Timing Sequence - Turn On

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Timing Sequence - Turn Off

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