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IR3313S 发布时间 时间:2025/12/26 18:28:34 查看 阅读:8

IR3313S是一款由Infineon Technologies(英飞凌)生产的同步降压控制器,主要用于为高性能计算系统中的处理器、图形处理单元(GPU)以及其他需要高电流、低电压供电的负载提供高效、精确的电源管理。该器件属于多相降压控制器系列,支持先进的调制技术与控制算法,能够实现快速瞬态响应、高效率和出色的电压调节精度。IR3313S广泛应用于服务器、工作站、高端台式机以及网络通信设备中的CPU/GPU核心供电系统。
  该控制器采用恒定导通时间(COT, Constant On-Time)控制架构,无需环路补偿即可实现极快的负载瞬态响应,同时保持良好的稳定性。其内置自适应电压定位(AVP)功能,可根据负载变化动态调整输出电压,从而在保证性能的同时优化能效。此外,IR3313S集成了全面的保护机制,包括过压保护(OVP)、欠压保护(UVL)、过流保护(OCP)、过温保护(OTP)等,确保系统在异常条件下安全运行。
  IR3313S支持远程差分电压 Sensing,可精确监测负载端的实际电压,提升电压调节精度。器件还具备可编程的Droop电阻功能,用于实现多相并联时的均流控制,适用于大电流应用场景。封装方面,IR3313S采用小型QFN封装,节省PCB空间,适合高密度布局设计。

参数

型号:IR3313S
  制造商:Infineon Technologies
  拓扑结构:同步降压(多相)
  控制方式:恒定导通时间(COT)
  相数支持:最多6相
  输入电压范围:4.5V ~ 24V
  输出电压范围:0.5V ~ 1.8V
  参考电压精度:±0.5%
  开关频率:典型值 300kHz ~ 1MHz(可调)
  工作温度范围:-40°C ~ +125°C
  封装类型:QFN
  电流检测方式:高侧FET下垂感应或电阻检测
  保护功能:OVP, UVP, OCP, OTP, 断续短路保护
  遥感功能:差分远程电压 sensing
  驱动能力:集成高电流栅极驱动器

特性

IR3313S的核心特性之一是其基于恒定导通时间(COT)的控制架构,这种架构无需外部环路补偿元件即可实现极快的瞬态响应速度,特别适合应对现代处理器在空闲与满载之间频繁切换所带来的剧烈电流变化。COT控制通过监测输出电压纹波来决定每个开关周期的导通时间,结合内部精密的比较器和延迟电路,能够在负载突变时迅速调整占空比,显著减少输出电压的过冲与下冲现象。该机制不仅提升了系统的动态性能,也简化了电源设计流程,降低了对工程师环路稳定性分析的要求。
  该器件支持多达6相并联操作,每相交错运行以降低输入和输出电流纹波,提高整体转换效率,并有效分散热应力。通过可编程的Droop电阻设置,IR3313S实现了自适应电压定位(AVP)功能,允许输出电压随负载电流增加而适度下降,这不仅符合Intel VR13/VR12等电源规范要求,还能减少轻载时的功耗浪费。此外,Droop机制有助于在多相系统中实现自然均流,避免个别相位承担过多电流而导致过热或失效。
  IR3313S集成了高驱动强度的上下桥MOSFET栅极驱动器,可以直接驱动低阈值功率MOSFET,减少了对外部驱动器的需求,降低了系统复杂性和成本。其驱动电路具备自适应死区时间控制功能,防止上下管直通的同时最大限度地提升效率。器件支持基于电感DCR或MOSFET Rds(on)的无损电流检测技术,也可外接检测电阻实现更高精度的电流监控,便于实现精准的过流保护和电流均衡控制。
  在保护功能方面,IR3313S提供了全面的安全保障。它具备逐周期电流限制、断续模式短路保护、输出过压/欠压锁定、芯片过温关断等功能,并可通过PGOOD引脚向系统报告电源状态。远程差分电压 sensing功能通过Kelvin连接到负载点,消除了PCB走线压降对反馈精度的影响,确保在高电流条件下仍能维持稳定的输出电压。这些特性使得IR3313S非常适合用于对可靠性与性能要求极高的数据中心、AI加速卡和高端图形工作站等应用环境。

应用

IR3313S主要应用于需要高性能、高可靠性的数字电源管理系统中,尤其是在服务器主板、高端桌面平台(HEDT)、工作站以及网络交换设备中为核心处理器(CPU)、图形处理器(GPU)和现场可编程门阵列(FPGA)提供核心电压(Vcore)供电。由于其支持多相降压架构和快速瞬态响应能力,该控制器能够满足现代高性能计算芯片在低电压、大电流(数十至数百安培)条件下的严苛供电需求。
  在数据中心和云计算服务器中,处理器经常在低功耗待机与全速运算之间频繁切换,这对电源的动态响应能力提出了极高要求。IR3313S凭借其恒定导通时间(COT)控制架构和自适应电压定位(AVP)技术,能够在微秒级内响应负载阶跃变化,维持输出电压稳定,避免因电压跌落导致系统崩溃或性能下降。同时,其高效的多相设计减少了热损耗,有助于提升整机能效比,符合绿色节能的设计趋势。
  在AI训练和推理硬件中,如GPU加速卡或专用AI芯片模块,电源系统的电流变化速率极高,IR3313S的快速响应能力和精确电流检测机制可以有效抑制电压波动,保障计算单元的稳定运行。此外,该器件的遥感功能确保即使在长距离布线或高阻抗电源路径下,也能准确调节负载端电压,提升系统整体信号完整性。
  IR3313S还可用于通信基础设施设备中的数字信号处理器(DSP)和ASIC供电,例如5G基站、路由器和交换机中的核心逻辑电源。其紧凑的QFN封装和高度集成化设计有利于在有限空间内实现高功率密度电源方案,适用于对体积敏感的嵌入式系统。总之,任何需要高精度、高效率、高可靠性的非隔离式DC-DC降压电源场景,都是IR3313S的理想应用领域。

替代型号

IR35221
  ISL69269
  TPS53679
  MP2965

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