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2023 4 21年 月 日 Primarion Confidential
PX7510 Training
2023 4年 月21日
Primarion Confidential
2
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
2023 4年 月21日
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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
2023 4年 月21日
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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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5
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
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2023 4年 月21日
Primarion Confidential
6
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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14
Trim Procedure (Trim Vref)
1. Setting as below in the test page
2. Measure Voltage between “Fault1” to “GND”, this is “GND” voltage
3. Setting as below in the test page
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)
1. Setting as below in the test page
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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22
Input Voltage protection
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23
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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27
Resister Setting - Frequency
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28
Resister Setting - Imax
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29
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