【光模块智能可调Buck-Boost】帝奥微推出I²C可编程全集成升降压DPM4112

　　前言

　　随着AI大模型训练与推理规模持续扩张，数据中心算力互联带宽需求呈指数级增长，驱动高速光模块加速向800G、1.6T及更高速率迈进。速率越高，内部激光驱动、DSP信号处理、时钟同步等单元对供电精度与稳定性的要求也越严苛。

　　一方面，系统总线电压在不同整机平台上存在差异，输入可能高于、等于甚至低于目标输出电压，单Buck或单Boost方案难以覆盖全部工况;另一方面，光模块内部空间异常紧凑，在满足性能的前提下需尽可能减少外围元器件数量，所以集成度更高、输出可调、体积更小、外围元器件数量更少的Buck-Boost模块成为必然选择。

　　针对上述痛点，帝奥微推出高集成度的同步Buck-Boost电源模块DPM4112。该产品在ECLGA 2.0mm x 2.6mm–8超小封装内集成了功率电感与功率开关，搭载I2C可编程接口，无需外围电感，同时可减少2颗外围FB反馈电阻，支持输出电压实时调节与功能参数灵活配置，为高速光模块及各类空间受限设备提供高集成度、高灵活性的升降压供电方案。

　　DPM4112简介及主要参数

　　DPM4112是一款面向光模块、便携电子等场景的全集成同步Buck-Boost电源模块。产品采用ECLGA-8微型封装，内置功率电感，输入覆盖2.0V~5.5V，输出可通过I2C在1.0V~5.5V范围内灵活设定，最大支持2.0A持续输出电流。芯片运行于2MHz固定开关频率，提供PSM与FPWM两种工作模式，并集成真正关断、短路保护、过压保护、过热关断等完整防护机制，是空间受限、供电要求严苛场景下的理想选择。

　　主要参数

　　应用框图

　　性能解析

　　一、全温区高效运行，助力光模块攻克散热瓶颈

　　光模块封装密闭，内部空间有限，电源转换产生的热量难以快速散出，转换效率直接决定模块的温升水平与长期可靠性。DPM4112从架构到工艺全面优化效率表现：

　　内部四路功率开关采用低导通电阻设计，大幅降低导通损耗，在2.0A满载工况下仍保持高效率;

　　在定频峰值电流模式控制架构下，Buck、Boost、Buck-Boost三种工作模式根据输入输出电压关系自动平滑切换，无论输入高于、低于还是接近输出电压，均能维持高效能量转换。

　　二、低输出纹波，为高速信号链提供洁净电源

　　光模块内激光驱动、时钟、TIA等噪声敏感电路对供电纹波要求严苛，DPM4112以恒定2MHz频率开关工作，具备优异的输出纹波特性，在VIN = 3.3V，VOUT = 3.3V，IOUT = 0A测试条件下，DPM4112的输出纹波仅为5.4mV：

　　三、快速瞬态响应，从容应对负载电流骤变

　　光模块中的电源供电电路需满足典型的突发式负载特性 —— 数据突发传输时电流迅速攀升，空闲时又骤降至接近零，这种大幅度、快节奏的电流跳变对电源的瞬态响应能力提出较高要求。DPM4112在Buck-Boost三模式无缝切换的基础上，配合多项设计优化，可确保瞬态性能满足光模块实际工况需求：

　　DPM4112在Buck、Boost、Buck-Boost三种工作模式下均保持稳定的环路特性，模式切换过程中瞬态响应连续跳变小，不会因拓扑模式变化出现响应性能突变;配合2 MHz高开关频率，环路响应速度快，负载电流在轻载与满载间快速跳变时，输出电压下冲 / 上冲幅度小、恢复时间短;

　　FPWM模式下支持反向电流操作，当输出电压因负载骤减而超过设定值时，芯片主动将多余能量回灌至输入端，加速输出电压回归，有效压缩负载卸载时的瞬态过冲

　　如下是DPM4112在VIN = 3.3V, VOUT = 3.3V，IOUT: 0.1A -- 1A，Slew rate 20µs测试条件下的输出瞬态响应波形：

　　四、多重防护机制，筑牢光模块供电安全防线

　　电源供电产品在实际应用中可能面临输入异常、输出过流或短路、过温等多种极端工况，完善的保护机制是保障芯片自身及整模块安全的关键。DPM4112集成了覆盖上电、运行、关断全流程的防护体系：

　　真正关断(Full True Shutdown)功能：芯片关断时输出端与负载完全断开，杜绝通过体二极管或寄生路径产生的漏电流，确保系统下电后输出真正归零;

　　打嗝模式短路保护：输出短路或严重过载时，芯片进入间歇工作模式以限制平均电流，避免功率器件因过热而损坏;故障排除后自动恢复正常输出，无需人工复位;

　　过压保护、过热关断、欠压锁定及双向限流功能同步集成，对输入过压、芯片过温、输入欠压、电流异常等工况全部覆盖;

　　ESD等级达到HBM ±5000V、CDM ±2000V，高于国内外其他厂家的产品指标，静电防护能力优势显著，满足光模块在数据中心各类环境下的可靠运行要求。

　　如下是DPM4112在VIN = 3.3V，VOUT = 3.3V，IOUT = 1.0A测试条件下的短路保护波形：

　　总结：DPM4112 —— 高速光模块的“小巧灵活型升降压供电首选”

　　凭借全温区全负载范围的高效转换、I2C可编程灵活输出、低输出纹波、快速瞬态响应以及多重安全防护，DPM4112在2.0mm × 2.6mm的超小体积内，完美解决了高速光模块供电中“输入电压波动、多电压轨适配、散热受限、噪声敏感、异常工况防护”几大核心难题，是高速光模块及各类紧凑型设备供电设计的优选方案。