Microchip Technology MCP16701電源管理集成電路 (PMIC) 集成了八個(gè)DC-DC降壓式穩(wěn)壓器、四個(gè)300mA LDO和一個(gè)LDO控制器。這款PMIC與Microchip的嵌入式微處理器單元 (eMPU) 兼容，而這些處理器需通過(guò)高性能模式 (HPM) 實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié) (DVS)。MCP16701 PMIC也兼容PIC64GX、PolarFire和PolarFireSoC。這款PMIC具有低空載運(yùn)行靜態(tài)電流，在完全關(guān)閉時(shí)電流消耗低于10μA。這款PMIC還具有3.4MHz I^2^C接口、EEPROM寫入密碼保護(hù)，以及帶有可為各通道單獨(dú)設(shè)置中斷屏蔽的nINTO引腳（中斷標(biāo)志）。MCP16701 PMIC用于μC/μP、fpga、DSP電源和高性能MPU電源解決方案。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Microchip Technology MCP16701電源管理集成電路數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• 2.7 V 到 5.5 V 的輸入電壓范圍
• 3.4MHz I^2^C接口
• 八個(gè)1.5A降壓DC-DC通道
• 四個(gè)300mA高精度LDO
• 使用外部N溝道MOSFET（SERDES通道供電）的高精度、高PSRR LDO控制器
• 降壓轉(zhuǎn)換器 (V DD ) 輸出電壓精度：±0.8%（VFB ≥ 1V時(shí)）
• LDO控制器輸出電壓精度：-1.5%/+1%（VFB ≥ 0.9V時(shí)）
• LDO輸出電壓精度：±1%（VFB ≥ 1.8V時(shí)）
• 并聯(lián)通道的RDS(ON) 精確匹配，實(shí)現(xiàn)良好的均流
• 所有降壓和LDO通道的可編程輸出電壓為0.6V至3.8V（無(wú)需外部反饋電阻器）
• 降壓通道的100%占空比能力
• LDO控制器輸出電壓為0.6V至1.6V/12.5mV的步進(jìn)值
• 參考地 (REFGND) 可遠(yuǎn)程路由至負(fù)載接地（偽遙感）
• 支持低噪聲強(qiáng)制PWM模式和輕載高效模式（可通過(guò)引腳選擇或位控制）
• 切換頻率支持外部同步，并具備精準(zhǔn)的切換事件時(shí)間定位能力
• 降壓通道可選擇相位（0°、90°、180°或270°）
• 可編程取消置位延遲的全局重置 (nRSTO_A)
• 用戶定義的重置 (nRSTO_P) 帶可編程釋放延遲（非常適合用于PolarFire fpga DEVRST_N接口）
• EEPROM和接口配備專用VVDD 電源引腳，使編程過(guò)程無(wú)需啟動(dòng)整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)
• 板載嵌入式電子擦除可編程只讀存儲(chǔ)器 (EEPROM)，用于默認(rèn)上電配置編程
• 電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器 (EEPROM) 寫密碼保護(hù)
• 運(yùn)行時(shí)間可重新配置
• 降壓通道的故障模式電流限制（可禁用）
• 可編程熱預(yù)警和熱關(guān)斷保護(hù)
• nINTO引腳（中斷標(biāo)志），每個(gè)通道均可選擇中斷屏蔽
• 采用8mm x 8mm的64引腳VQFN封裝

方框圖

MCP16701：為高端FPGA與MPU量身打造的高精度、可編程電源管理方案

引言

隨著高性能FPGA、SoC和多核處理器的功耗與電源復(fù)雜度不斷提升，對(duì)電源管理集成電路（PMIC）的要求也日益嚴(yán)格。Microchip Technology推出的MCP16701 是一款專為FPGA和高性能MPU應(yīng)用設(shè)計(jì)的電源管理芯片，具備高精度、高集成度、高可配置性等優(yōu)勢(shì)，適用于工業(yè)、通信、計(jì)算等領(lǐng)域的復(fù)雜電源系統(tǒng)。

核心特性概覽

MCP16701 在單一芯片中集成了以下關(guān)鍵電源資源：

• 8路1.5A Buck轉(zhuǎn)換器 ：支持最多4路并聯(lián)，最高輸出6A電流，共享電感，節(jié)省空間。
• 4路300mA高精度LDO ：支持后級(jí)穩(wěn)壓，適用于PLL等模擬負(fù)載。
• 1路LDO控制器 ：外接N-MOSFET，專為SERDES等低噪聲、高PSRR電源軌設(shè)計(jì)。
• 全通道輸出電壓可編程 ：Buck與LDO輸出范圍0.6V–3.8V，分辨率12.5mV/25mV。
• I2C接口（最高3.4MHz） ：支持實(shí)時(shí)配置與EEPROM存儲(chǔ)啟動(dòng)參數(shù)。
• 多種保護(hù)與監(jiān)控功能 ：包括過(guò)流、過(guò)熱、電壓監(jiān)控、看門狗等。

關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1. 靈活的Buck通道并聯(lián)能力

MCP16701允許將相鄰的Buck通道（如Buck1–Buck4）并聯(lián)使用，通過(guò)精確匹配的Rds(ON)實(shí)現(xiàn)自然均流，無(wú)需額外均流電路。并聯(lián)后共享同一電感，顯著減少外圍元件數(shù)量和PCB面積。

2. 高精度與高可配置性

所有電源通道的輸出電壓均可通過(guò)I2C接口精確設(shè)定，無(wú)需外部分壓電阻。Buck輸出精度高達(dá)±0.8%（VFB ≥ 1V），LDO精度為±1%，滿足現(xiàn)代處理器對(duì)電源精度的苛刻要求。

3. 強(qiáng)大的時(shí)序與控制能力

芯片支持多達(dá)4步啟動(dòng)序列，每步最多16個(gè)延時(shí)檔位，可精確控制各電源軌的上電順序，滿足FPGA、DDR等負(fù)載的嚴(yán)格時(shí)序要求。同時(shí)提供nRSTO_A（全局復(fù)位）和nRSTO_P（用戶定義復(fù)位）輸出，便于與PolarFire等FPGA的DEVRST_N引腳對(duì)接。

4. 低功耗模式與動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)（DVS）

通過(guò)MODE引腳或寄存器配置，可切換Buck通道的FPWM（強(qiáng)制PWM）與AutoPFM（自動(dòng)PFM）模式，實(shí)現(xiàn)輕載高效運(yùn)行。支持DVS功能，可在模式切換時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出電壓，進(jìn)一步優(yōu)化能效。

5. 完善的保護(hù)與診斷機(jī)制

• hiccup模式過(guò)流保護(hù)
• 可編程熱警告與熱關(guān)斷
• 開(kāi)路/短路檢測(cè)
• 看門狗定時(shí)器（支持窗口模式）
• 中斷輸出（nINTO）與狀態(tài)寄存器讀取

典型應(yīng)用場(chǎng)景

• FPGA/SoC電源系統(tǒng) ：如Microchip PolarFire、Xilinx、Intel FPGA系列
• 高性能MPU/CPU核心電源
• 通信基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)控制、嵌入式計(jì)算平臺(tái)
• 多路電源軌需嚴(yán)格時(shí)序控制的系統(tǒng)