Microchip Technology MCP16701電源管理集成電路 (PMIC) 集成了八個DC-DC降壓式穩壓器、四個300mA LDO和一個LDO控制器。這款PMIC與Microchip的嵌入式微處理器單元 (eMPU) 兼容，而這些處理器需通過高性能模式 (HPM) 實現動態電壓調節 (DVS)。MCP16701 PMIC也兼容PIC64GX、PolarFire和PolarFireSoC。這款PMIC具有低空載運行靜態電流，在完全關閉時電流消耗低于10μA。這款PMIC還具有3.4MHz I^2^C接口、EEPROM寫入密碼保護，以及帶有可為各通道單獨設置中斷屏蔽的nINTO引腳（中斷標志）。MCP16701 PMIC用于μC/μP、fpga、DSP電源和高性能MPU電源解決方案。

數據手冊：*附件：Microchip Technology MCP16701電源管理集成電路數據手冊.pdf

特性

• 2.7 V 到 5.5 V 的輸入電壓范圍
• 3.4MHz I^2^C接口
• 八個1.5A降壓DC-DC通道
• 四個300mA高精度LDO
• 使用外部N溝道MOSFET（SERDES通道供電）的高精度、高PSRR LDO控制器
• 降壓轉換器 (V DD ) 輸出電壓精度：±0.8%（VFB ≥ 1V時）
• LDO控制器輸出電壓精度：-1.5%/+1%（VFB ≥ 0.9V時）
• LDO輸出電壓精度：±1%（VFB ≥ 1.8V時）
• 并聯通道的RDS(ON) 精確匹配，實現良好的均流
• 所有降壓和LDO通道的可編程輸出電壓為0.6V至3.8V（無需外部反饋電阻器）
• 降壓通道的100%占空比能力
• LDO控制器輸出電壓為0.6V至1.6V/12.5mV的步進值
• 參考地 (REFGND) 可遠程路由至負載接地（偽遙感）
• 支持低噪聲強制PWM模式和輕載高效模式（可通過引腳選擇或位控制）
• 切換頻率支持外部同步，并具備精準的切換事件時間定位能力
• 降壓通道可選擇相位（0°、90°、180°或270°）
• 可編程取消置位延遲的全局重置 (nRSTO_A)
• 用戶定義的重置 (nRSTO_P) 帶可編程釋放延遲（非常適合用于PolarFire fpga DEVRST_N接口）
• EEPROM和接口配備專用VVDD 電源引腳，使編程過程無需啟動整個應用系統
• 板載嵌入式電子擦除可編程只讀存儲器 (EEPROM)，用于默認上電配置編程
• 電可擦除可編程只讀存儲器 (EEPROM) 寫密碼保護
• 運行時間可重新配置
• 降壓通道的故障模式電流限制（可禁用）
• 可編程熱預警和熱關斷保護
• nINTO引腳（中斷標志），每個通道均可選擇中斷屏蔽
• 采用8mm x 8mm的64引腳VQFN封裝

方框圖

MCP16701：為高端FPGA與MPU量身打造的高精度、可編程電源管理方案

引言

隨著高性能FPGA、SoC和多核處理器的功耗與電源復雜度不斷提升，對電源管理集成電路（PMIC）的要求也日益嚴格。Microchip Technology推出的MCP16701 是一款專為FPGA和高性能MPU應用設計的電源管理芯片，具備高精度、高集成度、高可配置性等優勢，適用于工業、通信、計算等領域的復雜電源系統。

核心特性概覽

MCP16701 在單一芯片中集成了以下關鍵電源資源：

• 8路1.5A Buck轉換器 ：支持最多4路并聯，最高輸出6A電流，共享電感，節省空間。
• 4路300mA高精度LDO ：支持后級穩壓，適用于PLL等模擬負載。
• 1路LDO控制器 ：外接N-MOSFET，專為SERDES等低噪聲、高PSRR電源軌設計。
• 全通道輸出電壓可編程 ：Buck與LDO輸出范圍0.6V–3.8V，分辨率12.5mV/25mV。
• I2C接口（最高3.4MHz） ：支持實時配置與EEPROM存儲啟動參數。
• 多種保護與監控功能 ：包括過流、過熱、電壓監控、看門狗等。

關鍵技術優勢

1. 靈活的Buck通道并聯能力

MCP16701允許將相鄰的Buck通道（如Buck1–Buck4）并聯使用，通過精確匹配的Rds(ON)實現自然均流，無需額外均流電路。并聯后共享同一電感，顯著減少外圍元件數量和PCB面積。

2. 高精度與高可配置性

所有電源通道的輸出電壓均可通過I2C接口精確設定，無需外部分壓電阻。Buck輸出精度高達±0.8%（VFB ≥ 1V），LDO精度為±1%，滿足現代處理器對電源精度的苛刻要求。

3. 強大的時序與控制能力

芯片支持多達4步啟動序列，每步最多16個延時檔位，可精確控制各電源軌的上電順序，滿足FPGA、DDR等負載的嚴格時序要求。同時提供nRSTO_A（全局復位）和nRSTO_P（用戶定義復位）輸出，便于與PolarFire等FPGA的DEVRST_N引腳對接。

4. 低功耗模式與動態電壓調節（DVS）

通過MODE引腳或寄存器配置，可切換Buck通道的FPWM（強制PWM）與AutoPFM（自動PFM）模式，實現輕載高效運行。支持DVS功能，可在模式切換時動態調整輸出電壓，進一步優化能效。

5. 完善的保護與診斷機制

• hiccup模式過流保護
• 可編程熱警告與熱關斷
• 開路/短路檢測
• 看門狗定時器（支持窗口模式）
• 中斷輸出（nINTO）與狀態寄存器讀取

典型應用場景

• FPGA/SoC電源系統 ：如Microchip PolarFire、Xilinx、Intel FPGA系列
• 高性能MPU/CPU核心電源
• 通信基礎設施、工業控制、嵌入式計算平臺
• 多路電源軌需嚴格時序控制的系統