STMicroelectronics STPM098C雙環(huán)路數(shù)字8相控制器是一款雙環(huán)路數(shù)字多相降壓控制器，內(nèi)置非易失性存儲(chǔ)器 (NVM) 和PMBus ? 接口，適用于汽車應(yīng)用。 STPM098C用于管理需要大功率的負(fù)載電源，例如處理器內(nèi)核和存儲(chǔ)器。它控制多達(dá)八個(gè)外部驅(qū)動(dòng)器+MOS，并通過(guò)兩個(gè)環(huán)路提供多達(dá)兩種不同的電壓。 基于恒定導(dǎo)通時(shí)間 (COT) 方案的先進(jìn)控制環(huán)路架構(gòu)可提供快速瞬態(tài)響應(yīng)和高效率。該器件還包括相位交錯(cuò)和動(dòng)態(tài)相位增加/下降功能，可提高輕負(fù)載范圍內(nèi)的效率。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：STMicroelectronics STPM098C雙環(huán)路數(shù)字8相控制器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

STMicroelectronics STPM098C支持符合第1.2版標(biāo)準(zhǔn)的PMBus通信，具有八個(gè)可能的接口地址值，用于報(bào)告電壓、電流、功率、溫度和故障信號(hào)的遙測(cè)數(shù)據(jù)。可編程參數(shù)可通過(guò)PMBus接口進(jìn)行配置并存儲(chǔ)于片上NVM，最大限度減少外部元器件數(shù)量。此外，STPM098C還提供廣泛的監(jiān)控單元系統(tǒng)和故障保護(hù)，包括輸出電壓的獨(dú)立欠壓/過(guò)壓 (UV/OV)、環(huán)路反饋斷開、相位電流不平衡，以及正負(fù)相電流的雙閾值過(guò)流。

特性

• 保護(hù)和診斷
  • PMBus?可讀輸入遙測(cè)（電壓、電流、功率）
  • PMBus為輸入指標(biāo)提供可配置過(guò)流、欠壓和過(guò)功率診斷及保護(hù)
  • 每個(gè)環(huán)路的PMBus可讀輸出遙測(cè)數(shù)據(jù)（電壓、電流、溫度）
  • PMBus為每個(gè)環(huán)路的輸出指標(biāo)提供可配置欠流/過(guò)流、欠壓/過(guò)壓診斷及保護(hù)
  • PMBus為每個(gè)環(huán)路的輸出級(jí)均提供可配置熱警告和熱關(guān)斷診斷及保護(hù)
  • PMBus可讀單相電流遙測(cè)
  • PMBus可配置單相過(guò)流診斷及保護(hù)
  • PMBus可配置通用UV/OV診斷徹底引腳AUX_SENSE
  • 反饋環(huán)路斷開診斷
  • 內(nèi)部過(guò)熱診斷及保護(hù)
  • PMBus可讀Tj測(cè)量
  • 接地?fù)p耗診斷
  • 系統(tǒng)時(shí)鐘監(jiān)控
  • 電源引腳VCC 、VREF1 、VREF2 過(guò)壓和欠壓診斷
  • 通過(guò)SM_ALERT、FAULT、VRRDY1和VRRDY2引腳輸出故障狀態(tài)標(biāo)志
• 符合 AEC-Q100
• 兩個(gè)環(huán)路之間的相位分配：8+0至4+4
• 輸出電壓范圍：0.5 V至2 V
• 工作電壓范圍：4.75 V至5.25 V
• 開關(guān)頻率范圍：200kHz至1.5MHz
• 輕負(fù)載的可編程動(dòng)態(tài)切相操作和超輕負(fù)載的有源二極管仿真
• 高性能數(shù)字控制環(huán)路
• 嵌入式CPU ARM cortex? M0+，頻率為40MHz
• 嵌入式NVM
• PmBus? 1.2版（400kHz最大頻率）
• 工作溫度范圍：-40 °C至+125 °C
• -40 °C至+150 °C結(jié)溫范圍
• 完全符合ISO26262標(biāo)準(zhǔn)，支持ASIL-D系統(tǒng)
• 7.0mm x 7.0mm x 0.9mm，VFQFN 48+4L封裝

簡(jiǎn)化框圖

內(nèi)部電源簡(jiǎn)化框圖

VREF1穩(wěn)壓器簡(jiǎn)化框圖

VREF2穩(wěn)壓器簡(jiǎn)化框圖

STPM098C：面向汽車與高性能計(jì)算的數(shù)字多相控制器

引言

隨著汽車電子系統(tǒng)（如 ADAS、車載信息娛樂系統(tǒng)）和高性能處理器（如 CPU、GPU、DDR 內(nèi)存）對(duì)電源管理的要求日益嚴(yán)苛，電源控制器需具備高精度、高可靠性、高集成度以及強(qiáng)大的診斷與保護(hù)功能。STMicroelectronics 推出的 STPM098C 正是一款滿足這些需求的先進(jìn)雙環(huán)路數(shù)字多相降壓控制器。

產(chǎn)品概述

STPM098C 是一款符合 AEC-Q100 標(biāo)準(zhǔn)的汽車級(jí)電源控制器，具備以下核心特性：

• 雙環(huán)路架構(gòu) ：支持 8 相 PWM 輸出，可在兩個(gè)獨(dú)立環(huán)路之間靈活分配（如 8+0、4+4 等）。
• 寬輸出電壓范圍 ：0.5 V 至 2.0 V，適用于現(xiàn)代低電壓大電流負(fù)載。
• 高頻開關(guān)能力 ：支持 200 kHz 至 1.5 MHz 的開關(guān)頻率。
• 數(shù)字控制環(huán)路 ：基于 ARM Cortex-M0+ 內(nèi)核，集成 NVM（非易失存儲(chǔ)器），支持 PMBus? 1.2 通信。
• 全面的診斷與保護(hù)功能 ：包括輸入/輸出電壓、電流、功率、溫度的監(jiān)控與故障保護(hù)。

關(guān)鍵功能詳解

1. 靈活的多相配置

STPM098C 支持最多 8 相 PWM 輸出，并可通過(guò) PMBus? 動(dòng)態(tài)配置各相分配到兩個(gè)獨(dú)立控制環(huán)路。這種靈活性使其能夠同時(shí)為兩個(gè)不同電壓域的負(fù)載供電，例如處理器核心與 DDR 內(nèi)存。

2. 高效率與動(dòng)態(tài)相位管理

• 動(dòng)態(tài)相位增減 ：根據(jù)負(fù)載電流自動(dòng)啟用或禁用相位，優(yōu)化輕載和重載下的效率。
• 主動(dòng)二極管仿真 ：在極輕載時(shí)進(jìn)入 DCM 模式，進(jìn)一步降低開關(guān)損耗。

3. 高精度遙測(cè)與監(jiān)控

STPM098C 集成多路 ADC，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：

• 輸入電壓、電流、功率
• 輸出電壓、各相電流、溫度
• 外部溫度傳感器（TSEN）與輔助電壓（AUX_SENSE）

所有數(shù)據(jù)均可通過(guò) PMBus? 接口讀取，支持系統(tǒng)級(jí)電源管理與故障記錄。

4. 多重故障保護(hù)機(jī)制

設(shè)備提供豐富的硬件與軟件可配置保護(hù)功能，包括：

• 過(guò)壓/欠壓保護(hù)（輸入/輸出）
• 過(guò)流保護(hù)（快速/慢速、正/負(fù)電流）
• 過(guò)溫保護(hù)（芯片內(nèi)部與外部）
• 反饋回路斷開檢測(cè)
• 時(shí)鐘監(jiān)控與自檢功能

5. 符合功能安全標(biāo)準(zhǔn)

STPM098C 設(shè)計(jì)符合 ISO 26262 ASIL-D 等級(jí)要求，具備：

• 內(nèi)置自檢機(jī)制
• 雙時(shí)鐘監(jiān)控
• 安全狀態(tài)管理
• 故障處理與恢復(fù)機(jī)制

典型應(yīng)用場(chǎng)景

• ADAS 系統(tǒng) ：為視覺處理器、雷達(dá)模塊提供高效電源。
• 高性能微處理器 ：適用于服務(wù)器、工作站中的多核 CPU/GPU。
• DDR 內(nèi)存供電 ：支持高速內(nèi)存模塊的低噪聲、高精度電源需求。