CXDC65247CJ IMVP8兼容CPU电源控制器 | G-NAVP™ | 4/3/2/1相CORE VR + 3/2/1相AXG VR - 嘉泰姆电子

CXDC65247CJ IMVP8兼容CPU电源控制器 | G-NAVP™ | 4/3/2/1相CORE VR + 3/2/1相AXG VR - 嘉泰姆电子

产品型号:CXDC65247CJ
产品类型:DC-DC转换器
产品系列:Vcore Intel CPU Vcore 解决方案
产品状态:量产
浏览次数:20 次
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产品简介

CXDC65247CJ 是一款IMVP8兼容的CPU电源控制器,集成4/3/2/1相CORE VR和3/2/1相AXG VR,采用G-NAVP™拓扑,支持SVID接口、0.5% DAC精度、差分远端电压检测、内置ADC、温度补偿AVP、快速瞬态响应,WQFN-56L封装。嘉泰姆电子提供完整方案。

技术参数

输入电压范围 (VIN)10.8V~13.2V
输出电压 (VOUT)5V
工作频率400kHz
转换效率95%
封装类型WQFN6x6-56
TopologyVcore Intel CPU Vcore 解决方案
Control methodPWM/PFM
Switching frequency400kHz
Protection过流/过压/过温
FeaturesAdjustable Frequency;DCR Current Sense;Diode Emulation Mode;Droop Control;Enable Input;Fast Transient Response;G-NAVP Control;OCP;OVP;Power Good
Operating temp-40℃~125℃
Precision±1%
Built-in DAC GeneratorYes
Accuracy (Vout>=1V) (+/- %)0.5
VID Table SupportIMVP8
Number of Phases3;4

产品详细介绍

CXDC65247CJ IMVP8兼容CPU电源控制器
G-NAVP™ | 4/3/2/1相CORE VR + 3/2/1相AXG VR | SVID接口 | 0.5% DAC精度

产品版本:Rev 1.0 | 更新日期:2026年4月 | 型号:CXDC65247CJ | 封装:WQFN-56L 6x6

嘉泰姆电子(JTM-IC)推出的 CXDC65247CJ 是一款符合IMVP8规范的CPU电源控制器,包含两个电压轨:用于CORE VR的4/3/2/1相同步Buck控制器,以及用于AXG VR的3/2/1相同步Buck控制器。CXDC65247CJ采用G-NAVP™(Green Native AVP)拓扑,这是基于有限直流增益误差放大器与电流模式控制的专有技术,使其能够轻松设置droop以满足Intel CPU的所有AVP(自适应电压定位)要求。基于G-NAVP™拓扑,CXDC65247CJ还具备快速响应机制,在负载瞬态期间优化AVP性能。芯片支持多种工作状态模式转换,内置串行VID(SVID)接口与Intel IMVP8兼容CPU通信,支持Fast、Slow和Decay三种转换速率。CXDC65247CJ内置高精度DAC,将SVID代码转换为0.25V至1.52V输出电压,步进5mV。集成的高精度ADC用于平台设置功能,如快速响应触发电平或过流电平。芯片还提供VR就绪输出信号,并具备完整的故障保护功能,包括过压(OV)、负压(NV)、过流(OC)和欠压锁定(UVLO)。CXDC65247CJ采用WQFN-56L 6x6小尺寸封装。

核心优势: IMVP8兼容 | 4/3/2/1相CORE VR + 3/2/1相AXG VR | G-NAVP™拓扑 | SVID接口 | 0.5% DAC精度 | 差分远端电压检测 | 内置ADC平台编程 | 精确电流平衡 | 温度补偿AVP | 二极管仿真模式 | 快速瞬态响应 | 全面保护 | WQFN-56L封装。

1. 产品概述与市场定位

在笔记本电脑、台式机和服务器中,CPU核心供电需要高精度、高效率且满足Intel IMVP8规范的电源管理方案。CXDC65247CJ 作为一款IMVP8兼容的CPU电源控制器,其核心价值在于将 多相CORE VR控制多相AXG VR控制SVID通信高精度ADC 集成于单一芯片,显著简化CPU供电设计。

CXDC65247CJ 采用 G-NAVP™拓扑,这是基于有限直流增益误差放大器与电流模式控制的专有技术,使droop设置变得简单。G-NAVP™拓扑还使工作频率随VID、负载和输入电压变化,即使在CCM模式下也能进一步提升效率。此外,G-NAVP™结合CCRCOT(恒定电流纹波恒定导通时间)技术,在整个输入/输出范围内提供优异的输出电压纹波。芯片支持 多相、单相和二极管仿真模式(DEM) 等多种工作状态转换,允许整个电源控制系统实现最低功耗。CXDC65247CJ 支持 DCR和检测电阻电流检测,提供CORE VR和AXG VR的电源就绪信号,并具备完整的故障保护功能,包括过压、负压、过流和欠压锁定。

2. 主要特点与技术亮点

IMVP8兼容Intel CPU电源规范
4/3/2/1相CORE多相Buck控制器
3/2/1相AXG多相Buck控制器
G-NAVP™拓扑专有AVP技术
SVID接口Fast/Slow/Decay
0.5% DAC精度0.25V-1.52V
差分远端检测高精度电压调节
内置ADC平台编程
  • IMVP8兼容:满足Intel IMVP8串行VID接口规范,支持CORE和AXG双路输出。
  • 4/3/2/1相CORE VR:支持多相操作,可根据负载动态调整相数。
  • 3/2/1相AXG VR:独立多相Buck控制器,支持外部驱动器。
  • G-NAVP™拓扑:有限直流增益补偿器与电流模式控制,轻松设置AVP,满足Intel负载线要求。
  • SVID接口:内置串行VID接口,与Intel IMVP8 CPU通信,支持Fast、Slow、Decay三种转换速率。
  • 高精度DAC:0.5%精度,输出电压范围0.25V至1.52V,5mV步进。
  • 差分远端电压检测:消除PCB走线、CPU内部走线和插座接触电阻的影响。
  • 内置ADC:用于平台设置,如快速响应触发电平、过流电平、最大电流和最大温度设置。
  • 精确电流平衡:内部电流平衡机制,确保各相电流均衡。
  • 温度补偿AVP:支持NTC热敏电阻温度补偿,保持全温度范围内输出精度。
  • 二极管仿真模式:轻载条件下单相DEM操作,提高轻载效率。
  • 快速瞬态响应:G-NAVP™拓扑与快速响应机制,优化负载瞬态性能。
  • VR就绪指示:PGOOD输出,指示电源正常。
  • 热节流:VR_HOT输出,支持温度监测和热保护。
  • 电流监测输出:IMON/IMONA引脚输出与负载电流成比例的电压。
  • 全面保护:OVP、OCP、NVP、UVLO,确保系统安全。
  • Slew Rate设置/地址翻转:支持转换速率设置和VR地址灵活配置。
  • DVD增强:动态VID补偿,加快稳定时间。
  • WQFN-56L封装:6x6mm紧凑封装,RoHS合规,无卤素。

3. 典型应用电路

CXDC65247CJ的典型应用电路包含:VCC供电,CORE VR连接4相功率级(通过驱动器+MOSFET+电感),AXG VR连接3相功率级,SVID接口连接CPU(PGOOD、VR_HOT、VCLK、VDIO、ALERT),电流检测采用电感DCR或检测电阻,差分远端检测连接VCC_SENSE和VSS_SENSE,IMON/IMONA电流监测输出,以及各种设置引脚(SET1、SET2、SET3、SETA1、SETA2、TONSET、TONSETA、IBIAS、TSEN、TSENA等)。

典型应用电路
图2. 典型应用电路

引脚封装图
引脚封装图

4. 极限参数与电气特性(设计参考)

极限参数 (Absolute Maximum Ratings)
符号 参数 最小值 最大值 单位
VCC 控制器电源 -0.3 6.5 V
RGND 返回地 -0.3 0.3 V
TONSET On-Time设置 -0.3 28 V
其他引脚 逻辑引脚 -0.3 6.8 V
TJ 结温 150 °C
TSTG 存储温度 -65 150 °C
ESD (HBM) 人体模型 2 kV
推荐工作条件
参数 最小值 最大值 单位
VCC供电电压 4.5 5.5 V
结温 -40 125 °C
关键电气特性 (VCC=5V, TA=25°C)
参数 条件 典型值 单位
VCC供电电流 EN=H, 不开关 13 mA
PS4模式供电电流 EN=H, 不开关 0.1 mA
关断电流 EN=0V 5 μA
DAC精度 VDAC=0.75V-1.52V ±0.5 %
动态VID转换速率 SetVID Fast 11.25 mV/μs
动态VID转换速率 SetVID Slow 5.625 mV/μs
误差放大器增益 RL=47kΩ 70 dB
增益带宽积 CLOAD=5pF 5 MHz
负载线电流增益 VIMON=1V 1/3 A/A
电流检测放大器失调 ±0.5 mV
On-Time设置 IRTON=27μA, VDAC=1V 210 ns
UVLO阈值 下降沿 4.05 V
OVP阈值 相对于VID VID+350 mV

5. 工作原理与设计指导

5.1 G-NAVP™控制模式

CXDC65247CJ 采用 G-NAVP™控制器,这是一种带直流偏移消除的电流模式恒定导通时间控制。该方法不仅能改善直流偏移问题以提高系统精度,还能提供快速瞬态响应。当电流反馈信号达到COMP信号时,CXDC65247CJ产生一个导通时间宽度以实现PWM调制。

5.2 SVID接口与动态VID

CXDC65247CJ 内置 SVID接口,支持SetVID_Fast、SetVID_Slow、SetVID_Decay等命令,与Intel IMVP8 CPU通信。支持动态VID增强功能,通过SET1/SET2引脚建立虚拟充电电流信号,抵消实际感应充电电流信号,减少droop效应,使输出电压更快稳定到目标值。

5.3 工作模式转换

CXDC65247CJ 支持多种工作模式转换,包括PS0(全相CCM)、PS1(单相CCM)、PS2(单相DEM)。通过SetPS命令切换,优化不同负载条件下的效率。CORE VR支持4/3/2/1相操作,AXG VR支持3/2/1相操作。

5.4 电流检测与平衡

CXDC65247CJ 支持 DCR和检测电阻电流检测。内部电流平衡机制比较各相电流与平均电流,自动调整各相导通时间,实现精确均流。总电流检测方法只需一个NTC电阻进行温度补偿,节省NTC电阻成本。

5.5 保护功能

  • 过压保护(OVP):VSEN超过VID+350mV(VID>1V)或1V+350mV(VID<1V)时触发,锁存并关断高侧MOSFET,开启低侧MOSFET。
  • 负压保护(NVP):OVP锁存期间,VSEN低于-0.07V时触发,关断低侧MOSFET。
  • 过流保护(OCP):通过SET1/SETA1引脚设置阈值,逐周期限流,连续15周期触发锁存。
  • 欠压锁定(UVLO):VCC或DVD低于POR阈值时触发,关断所有驱动器。
  • 热保护:TSEN/TSENA引脚监测VR温度,VR_HOT输出报警,支持温度区域报告。

5.6 电流监测与温度监测

CXDC65247CJ 提供IMON/IMONA电流监测输出,电压与负载电流成比例,通过ADC转换为数字格式存储于寄存器。TSEN/TSENA引脚监测VR温度,ADC转换后存储于Temperature_Zone寄存器,支持SVID热报警。

6. 基于CXDC65247CJ的笔记本CPU供电设计实例

设计目标:一款IMVP8兼容的笔记本CPU供电方案,CORE VR采用4相Buck,AXG VR采用3相Buck,输入电压12V,输出电压0.25V-1.52V可调,最大电流110A(CORE)+90A(AXG)。

  • 系统配置:选用CXDC65247CJ,VCC接5V。CORE VR使用4个外部驱动器+MOSFET+电感。AXG VR使用3个外部驱动器+MOSFET+电感。SVID接口连接CPU,PGOOD、VR_HOT、VCLK、VDIO、ALERT信号正确连接。
  • 参数设置:SET1/SETA1设置ICCMAX和OCP阈值,SET2/SETA2设置QR阈值和宽度,SET3设置VR地址和AI增益,TONSET/TONSETA设置On-Time,IBIAS连接100kΩ电阻到地。
  • 保护设计:OVP、OCP、NVP、UVLO全面启用,TSEN/TSENA连接NTC热敏电阻实现温度监测和补偿。
  • PCB布局:输入电容靠近高侧MOSFET漏极和低侧MOSFET源极,功率回路最小化,电流检测采用Kelvin连接,高速开关节点远离敏感模拟区域。
设计支持: 嘉泰姆电子提供CXDC65247CJ评估板、参考设计(原理图、BOM、PCB布局)及FAE技术支持。

7. PCB布局建议

  • 输入电容:陶瓷输入电容尽可能靠近高侧MOSFET漏极和低侧MOSFET源极,最小化功率回路。
  • 高电流路径:保持短而宽,特别是接地端子。
  • 功率走线:保持短,这是实现高效率的关键。
  • 电流检测:ISENxP和ISENxN采用Kelvin连接,确保电流检测精度。
  • 高速开关节点:远离敏感模拟区域(COMP、FB、ISENxP、ISENxN等)。
  • 散热:WQFN-56L 6x6封装,散热焊盘连接大面积地平面,至少5个过孔连接至内部地平面。

8. 订购信息与技术支持

CXDC65247CJ 采用 WQFN-56L 6x6 封装,无铅、RoHS合规,无卤素。嘉泰姆电子提供工程样品、量产芯片及全面的技术支持,包括评估板、参考设计和FAE现场支持。

型号 封装 包装 环保
CXDC65247CJ WQFN-56L 6x6 标准 无卤无铅

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