Der 16-Phasen-Digital-PWM-Regler XDPE132G5C ermöglicht Ströme von 500 bis 1.000 A.

Bild: Infineon

Chipsätze für Hochstromsysteme Erster echter 1.000-A-Spannungsregler für 5G-Netzwerke

29.03.2019

Infineon hat sein Angebot von Chipsätzen für Hochstromsysteme um den 16-Phasen-Digital-PWM-Regler XDPE132G5C erweitert. Dieser ermöglicht Ströme von 500 bis 1.000 A und darüber für CPUs, GPUs, FPGAs und ASICs, die in High-End-Servern für Künstliche Intelligenz und 5G-Datacom-Anwendungen eingesetzt werden.

Die Anforderungen an die CPU-Stromversorgung steigen kontinuierlich. Um die zukünftigen Lasten der KI- und Netzwerk-Anwendungen zu gewährleisten, müssen DC/DC-Regler deshalb Ströme von mehr als 500 A bereitstellen können. Mit einer echten 16-Phasen-Digital-PWM-Engine und einem verbesserten transienten Algorithmus erfüllt der XDPE132G5C-Controller diese hohen Anforderungen an die Phasenzahl. Die echte aktive Stromteilung zwischen den Phasen ermöglicht dabei ein zuverlässiges, kompaktes und kostensparendes Design. Darüber hinaus entfällt die Notwendigkeit für zusätzliche logische Verdoppler-ICs, die heute für gewöhnlich bei hoher Phasenzahl verwendet werden.

Automatischer Neustart bei Strom- oder Systemausfällen

Moderne ASICs und FPGAs in Kommunikationssystemen erfordern eine V-out-Steuerung in Schritten von weniger als 1 mV. Der XDPE132G5C wird dem gerecht und bietet eine feine V-out-Einstellung in Schritten von 0,625 mV. Darüber hinaus erfüllt der XPDE132G5C die Forderungen des Kommunikationsmarktes nach automatischem Neustart bei Strom- oder Systemausfällen. Denn damit reduziert sich die Notwendigkeit für Instandhaltungsmaßnahmen durch Fernwartung.

Der XDPE132G5C ist in einem 7 mm x 7 mm großen, 56-poligen QFN-Gehäuse untergebracht, um den 16 Phasen ausreichend Platz zu bieten. Er verwendet eine volldigitale und programmierbare Lastleitung und entspricht den Anforderung nach PMBus 1.3/AVS. Zusätzlich bietet der Spannungsregler eine umfassende Palette von Telemetriefunktionen. In Verbindung mit TDA21475, der branchenweit thermisch am besten integrierten Leistungsstufe mit Strommessverstärker, kann der XDPE132G5C effizient über 1.000 A liefern.

Wirkungsgrad von über 95 Prozent

Die Leistungsstufe TDA21475 hat eine Nennleistung von 70 A und ist in einem 5 mm x 6 mm großen Gehäuse untergebracht. Sie bietet einen Wirkungsgrad von mehr als 95 Prozent. Die freiliegende Oberseite reduziert den Rth(j-top) im Vergleich zu 19 °C/W im umspritzten Gehäuse auf 1,6 °C/W. Dadurch wird die Wärme effizient von der Oberseite des Gehäuses abgeleitet, was zu einer besseren Leistungsdichte, einer optimalen Phasenanzahl und damit Grundfläche führt. Um die Leistungsfähigkeit der CPU/ASIC weiter zu erhöhen, bietet der TDA21475 auch einen intelligenten Schutz vor Überstrom und Überspannung. Darüber hinaus liefert das Bauteil genaue Temperatur- und Strominformationen an den XDPE132G5C-Controller.

Abgerundet wird das Portfolio der Hochstrom-Chipsätze von Infineon mit dem echten 10-Phasen-PWM-Regler IR35223. Bei Anforderungen bis zu 500 A an Spannungsregler bietet dieser eine kostengünstige Alternative. Der IR35223 ist in einem 6 mm x 6 mm großen, 48-poligen QFN-Gehäuse untergebracht und bietet erweiterte transiente Leistungs- und Telemetriemerkmale, einschließlich Konformität für PMBus 1.3/AVS.

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