恒定導(dǎo)通時間（COT）控制是一種先進的控制模式，它基于滯環(huán)控制模式發(fā)展而來。在基本的遲滯控制中增加一個單穩(wěn)態(tài)計時電路(One Shot)控制功率管的導(dǎo)通時間，使它在整個控制過程中能夠保持開通時間恒定不變。

在DC/DC變換器中，為什么COT比傳統(tǒng)電流模式控制方式更加有效？因為在傳統(tǒng)控制架構(gòu)中，誤差放大器和內(nèi)部時鐘引起的開關(guān)周期延遲都會影響輸出負(fù)載變化的瞬態(tài)響應(yīng)性能。而與傳統(tǒng)電壓/電流模式控制相比，COT結(jié)構(gòu)則非常簡單，既減輕了環(huán)路設(shè)計的復(fù)雜，又擁有較快的響應(yīng)速度，因而在開關(guān)電源的應(yīng)用中逐漸廣泛。

近日，英飛凌面向服務(wù)器、AI、數(shù)據(jù)通信、電信和存儲市場推出12A和20A同步降壓穩(wěn)壓器——TDA388xx系列產(chǎn)品。該系列產(chǎn)品的一個最重要的特征，就是它采用英飛凌自研的快速恒定導(dǎo)通時間(COT)控制模式，以確?？焖偎矐B(tài)響應(yīng)，和最大程度地減少無源元件數(shù)量并節(jié)省電路板空間，在功率系統(tǒng)效率和設(shè)計緊湊性方面實現(xiàn)重大飛躍。

TDA388xx緣何能夠引領(lǐng)AI服務(wù)器變革？

據(jù)統(tǒng)計，在一塊GPU板上，DC-DC的用量將超過60顆，這個數(shù)量是服務(wù)器的CPU板上的1.5倍。除了POL，即集成了控制器和MOSFET的DC-DC以外，還有傳統(tǒng)的數(shù)字控制器和Power Stage等，這些產(chǎn)品不僅占板面積很大，并且對于整體效率和主芯片性能的影響都非常大，如果AI芯片想發(fā)揮出最高的功效，周圍的電源一定是非常重要的。

TDA388xx系列產(chǎn)品采用英飛凌自研的快速恒定導(dǎo)通時間(COT)控制模式，采用適合各種應(yīng)用的通用性設(shè)計，提供可供選擇的開關(guān)頻率和軟啟動功能。由于具備可編程的電流限制，使得新器件可以實現(xiàn)精準(zhǔn)的控制，而且支持固定頻率連續(xù)導(dǎo)通模式（FCCM）和不連續(xù)導(dǎo)通模式（DCM）。此外，TDA388xx系列產(chǎn)品還可通過外部基準(zhǔn)輸入實現(xiàn)電壓追蹤。這一靈活性對于滿足不同的功率系統(tǒng)要求至關(guān)重要。這些特性共同提升了產(chǎn)品系列的適應(yīng)性和效率。

TDA388xx系列同步降壓穩(wěn)壓器

在大數(shù)據(jù)時代，AI算法的處理，數(shù)據(jù)通信等，都給電源的動態(tài)提出了更高的要求，系統(tǒng)不僅要滿足糾錯性，還要滿足極高的電源動態(tài)響應(yīng)。TDA388xx系列產(chǎn)品在動態(tài)負(fù)載下的電壓精度是±0.5%，精度非常高。

此外，新系列產(chǎn)品的工作溫度為-40℃-125℃，能夠在比較寬的輸入輸出電壓范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，寬輸入范圍2.7V-16V，輸出范圍0.6V-5.5V，可以滿足所有的CPU、GPU，包括通信客戶的ASIC主芯片的輸入輸出范圍，以及服務(wù)器、AI、有線網(wǎng)絡(luò)，包括交換機、路由器等的輸入輸出范圍。它還可以通過外部偏置電源進一步擴展在各種DC-DC應(yīng)用場景中的應(yīng)用范圍。

同時，TDA388xx產(chǎn)品系列的關(guān)鍵特性之一是其內(nèi)置多種保護功能，包括熱關(guān)斷功能、預(yù)偏壓啟動和熱補償電流限制以及過壓保護（OVP）和欠壓保護（UVP）等，即使在故障情況下也能確保系統(tǒng)安全。憑借著這些特性，TDA38825/26/12/13特別適于要求嚴(yán)苛的功率系統(tǒng)環(huán)境。

英飛凌科技大中華區(qū)電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部應(yīng)用管理經(jīng)理董唯一總結(jié)說：“該系列產(chǎn)品具有五大特點：第一，產(chǎn)品是可變換頻率的，范圍從600KHz到1MHz都是可調(diào)的；第二，軟啟動的時間最小可以達(dá)到1ms；第三，使用voltage模式；第四，有電源良好輸出指示信號，另外，這個產(chǎn)品最主要的特點是一個單晶圓的產(chǎn)品，里面只有一個晶圓，這種產(chǎn)品最大的好處是性價比可以提高?！?

英飛凌科技大中華區(qū)電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部應(yīng)用管理經(jīng)理 董唯一

在談及新器件的FAST COT引擎的頻率變化會不會帶來EMI包括固態(tài)擴充的一些問題時，英飛凌科技大中華區(qū)電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部高級主任工程師吳煉解釋說：“TDA388xx采用英飛凌自有專利的FAST COT架構(gòu)，帶有內(nèi)部的諧波補償，沒有外部硬件補償線路，對于高性能的需求可以快速響應(yīng)。當(dāng)有動態(tài)負(fù)載，電壓過沖跟下沖，英飛凌的產(chǎn)品可以很快調(diào)整回來，不會有缺陷的問題。另外，我們有內(nèi)部補償就不需要有外部的大的SP Cap或者電解電容，只需要全部是陶瓷電容的輸出就可以了，同時輸出紋波也非常小，1V的輸出情況下，紋波可以達(dá)到10mV以內(nèi)。”

英飛凌科技大中華區(qū)電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部高級主任工程師 吳煉

目前TDA388xx系列產(chǎn)品共有四款降壓穩(wěn)壓器（TDA38812、TDA38813、TDA38825 和 TDA38826）。新器件采用符合ROHS標(biāo)準(zhǔn)的QFN-21（3mmx4mm）通用封裝技術(shù)，BOM可以與其他友商進行兼容。

董唯一指出，英飛凌的產(chǎn)品優(yōu)勢不僅在于自身產(chǎn)品的可靠性，還在于它可以依托英飛凌強大的產(chǎn)品體系，將POL搭配數(shù)字控制器、Power Stage給客戶提供系統(tǒng)級的解決方案，更有效的提升客戶整個系統(tǒng)的性能，同時可以依托英飛凌自身的強大的供應(yīng)鏈體系，在面對缺貨或者庫存，半導(dǎo)體周期性的變化中，可以進行有效的調(diào)整和面對。

英飛凌的高性價比策略

英飛凌對于高可靠性、高性能的DC-DC POL產(chǎn)品有不同的策略：一部分，在小電流的部分，即12A、20A這一部分的產(chǎn)品將采用單晶圓的技術(shù)，該技術(shù)也符合整個市場的趨勢和要求，主打性價比和性能，因為單晶圓的芯片成本一定比多晶圓的低；另一部分，25A和40A產(chǎn)品，英飛凌會保持自己之前的工藝，將芯片推向更高效和更好性能的方向。英飛凌的產(chǎn)品采用COT技術(shù)，這將給工程師帶來好處，更方便于他們的應(yīng)用，在設(shè)計時也可以幫助他們簡化整個設(shè)計的流程。

英飛凌對于這一部分產(chǎn)品生產(chǎn)的策略是從晶圓到后道廠的規(guī)劃。該規(guī)劃現(xiàn)在來看主要是兩個策略：一部分，采用英飛凌自主的晶圓廠；另一部分，英飛凌會用多個后道晶圓廠來支持產(chǎn)品生產(chǎn)。該策略在給產(chǎn)品供能的時候能夠提供一些備用的庫存，來應(yīng)對整體市場的變化。

在介紹產(chǎn)品的典型應(yīng)用時，董唯一表示，服務(wù)器有大電流的應(yīng)用場景時，這個時候會用數(shù)字控制器和Power Stage。但比如給外圍電路供電，給外接口供電，和給其他的CPU上小電流的路徑供電時，可能只需要十幾安培，這時12A和20A的DC-DC就可以用上了。一是成本比較小，二是面積比較小，可以給客戶提供一些便利。這也是典型的應(yīng)用場景。而且它一個單晶圓的產(chǎn)品，里面只有一個晶圓，這樣可以大幅度提高性價比，符合客戶追求更高性價比的要求。值得一提的是，DC-DC不是單獨的支撐AI應(yīng)用，還要配合數(shù)字控制器和Power Stage使用。

在前兩年的缺芯潮下，市場上方案的封裝多樣性給供應(yīng)鏈帶來了很大的不確定性。英飛凌TDA388xx系列產(chǎn)品具有通用性，能夠為客戶提供更大的選擇余地，降低了供應(yīng)鏈風(fēng)險。它也可以使英飛凌整個產(chǎn)品架構(gòu)更符合數(shù)據(jù)中心，包括服務(wù)器、AI、有線網(wǎng)、交換機等產(chǎn)品，以及5G、無線通信等客戶的需求。

經(jīng)過二十多年的發(fā)展，英飛凌已經(jīng)從一個以產(chǎn)品、技術(shù)為導(dǎo)向的公司，逐步轉(zhuǎn)型成為系統(tǒng)的集成商，到今天已經(jīng)成為了解決方案提供商。英飛凌科技大中華區(qū)電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部應(yīng)用管理經(jīng)理董唯一表示，英飛凌擁有世界級的8英寸和12英寸的晶圓廠、廣泛的原材料供應(yīng)來源、非常豐富的控制器、驅(qū)動IC、硅、碳化硅、氮化鎵等系列產(chǎn)品，以及非常強大的軟件和算法開發(fā)團隊，這四大因素可以支撐英飛凌為客戶提供更系統(tǒng)化的解決方案，更高性價比的產(chǎn)品。英飛凌希望憑借自己多年積累起來的實力不斷推動數(shù)據(jù)中心的電源供電走向數(shù)字化，走向低碳化。