AMEYA360代理|茂睿芯推出90A智能功率级（SPS）MK6850

自2022年OpenAI发布ChatGPT以来，生成式人工智能（AI）技术获得了广泛关注，一系列开创性研究成果相继发布，引领了人工智能的新一轮创新浪潮。当前人工智能、数据中心等算力基础设施，都以GPU、NPU/TPU、CPU等算力芯片作为计算核心，它们均基于先进半导体工艺制作，采用多相电源（多相控制器 + 智能功率级Smart Power Stage，简称SPS）为其提供低压大电流的电源管理解决方案。为满足客户当前对多相电源高功率密度、高效率和高可靠性的需求，降低TCO、提高电能转换效率和实现“双碳”目标，茂睿芯推出了90A等级的智能功率级MK6850。

MK6850引脚封装图

MK6850典型应用框图

GPU、NPU/TPU、CPU等算力芯片的运算速率越来越高，处理数据量与日俱增，能耗持续攀升，对智能功率级（SPS）的性能和稳定性提出了更高的要求，因此茂睿芯将高可靠性，高效率和高精度IMON上报作为MK6850的三大重要设计指标。

SPS产品的IMON上报精度对于CPU等中央处理器的性能起到至关重要的作用，上报偏高会限制CPU的性能；上报偏低可提高CPU性能，但会使CPU过热从而影响CPU使用寿命。

12V转1.8V 800kHz IMON上报误差图

MK6850内部集成了温度上报与过温保护功能，温度信息通过TMON引脚以8mV/℃的比例输出。同时，MK6850  TMON引脚还兼具故障输出功能，能够通过电平的高低向多相控制器报告不同类型的错误。

在保护功能方面，MK6850特别设计了峰值逐周期限流功能，专为预防多相控制器误发长PWM脉宽信号而出现输出电感饱和的问题，这一功能设计为防止电感饱提供了坚实后盾与最后一道安全防线。

其次，MK6850还具备负电流保护功能，能够在输出电压下调（DVID DOWN）或过压保护（OVP）等情况时，有效防止因长时间开启下管所导致的电感反向饱和现象。即便在电感未发生反向饱和的情况下，当控制器需要关闭下管时，也能阻止过大的负电流流经上管的体二极管，从而确保上管的安全，避免其因过热而损坏。

智能功率级（SPS）与控制器必须连接的三个引脚为IMON、TMON/FLT和PWM，以下从原理上分析MK6850 这三个引脚和市面上主流多相控制器的兼容性。

MK6850 IMON上报符合业界通用标准5uA/A，通过微调控制器IMON的Gain和Offset，可达到CPU所要求的IMON上报精度，也可以外接1kΩ电阻，将电流型的IMON变成电压型IMON，实现向下兼容。

MK6850 TMON符合业界通用标准8mV/℃，0.6V@0℃，可完全实现兼容，发生Fault时TMON能拉高至3.3V。

MK6850 符合业界控制器通用3.3V PWM电平标准。

MK6850可以在PWM三态、PWM高和PWM低之间任意切换，POCP功能可保护PWM高到PWM三态产生长脉宽而造成地电感饱和。

MK6850支持PWM高最小脉冲，当PWM高不足50ns时能扩展为50ns，可防止驱动器损坏。

MK6850支持PWM低最小脉冲，当PWM低不足50ns时能扩展为50ns，可防止驱动器损坏。

MK6850支持NOCP，当PWM常低时防止电感反向饱和，阻止负电流损坏上管体二极管。

MK6850支持POCP，当控制器P2CL不准确，或者PWM常高时防止电感饱和。

MK6850支持大动态释放负载时PWM变为三态进入Body Braking模式。

MK6850的驱动器内置严密控制和保护逻辑，已成功与国内外多家厂商的多相控制器进行了广泛的兼容性测试，包括但不限于英特尔VR14 Eagle Stream 350W平台、国内64核ARM平台&SW64平台。

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