CPU供電那點(diǎn)事

以前，CPU功耗只有165W，VRM供電模式采用6相。因此以水平氣隙結(jié)構(gòu)為主。

現(xiàn)在，CPU功耗超過(guò)200W，這就對(duì)電感的散熱能力、效率提出了更高的要求。

由此，垂直氣隙結(jié)構(gòu)被開發(fā)出來(lái)并迅速得到廣泛的應(yīng)用。但仍以VRM模式進(jìn)行。

將來(lái)，基于服務(wù)器廠商對(duì)提高效率、降低成本的要求，TLVR的概念應(yīng)運(yùn)而生。其瞬態(tài)快速響應(yīng)、能減少后端電容數(shù)量以降低成本的明顯優(yōu)勢(shì)，獲取了各大廠家的青睞。

而在其中，TLVR專用耦合電感以及補(bǔ)償電感則當(dāng)仁不讓的占據(jù)了C位。

本文簡(jiǎn)要介紹Sunlord應(yīng)對(duì)TLVR供電模式的功率電感WPZ系列。

TLVR小貼士:

TLVR初步量產(chǎn)為Intel EGS（8相）方案，并且會(huì)在BHS方案（10相或者12相）全面展開。

現(xiàn)階段0906（9.6x6.4x11&11.4mm)，1206(11.7x5.7x10.7&11.7mm)會(huì)是主流（VR及TLVR），且逐步由0906向1206轉(zhuǎn)變，以提升功率。

鑒于TLVR的市場(chǎng)驗(yàn)證未完全開展，各家服務(wù)器廠家傾向VR與TLVR的pin to pin 方案，以便可以隨時(shí)切換 。

TLVR方案，還需要補(bǔ)償電感，一般為0606及0707尺寸，感值100nH/120nH/150nH。

基于TLVR方案優(yōu)勢(shì)，自EGS平臺(tái)開始，各家逐步采用TLVR方案，BHS會(huì)全面切換為TLVR。

TLVR方案簡(jiǎn)述

VR供電模式：

圖片來(lái)源：Infineon-DCDC_Converter_How_Infineon_TLVR_solves_PDN_problem-ApplicationNotes-v01_00-EN

特點(diǎn)：各相位都可以看做是單獨(dú)的Buck電路，然后輸出電流匯總為總電流。

①出現(xiàn)負(fù)載變動(dòng)時(shí)：

當(dāng)有瞬時(shí)輕載->重載變動(dòng)，負(fù)載R降低，輸出電流瞬時(shí)增加，每個(gè)相位都是單獨(dú)反應(yīng)。

也即每個(gè)相位都需要經(jīng)歷輸出電壓降低->比較器->PWM占空比提高->輸出電流提高的步驟，從而反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)。

圖片來(lái)自ADI

②具體時(shí)序圖如下：

每個(gè)相位都是單獨(dú)反應(yīng)。

圖片來(lái)源：Infineon-DCDC_Converter_How_Infineon_TLV

③由此，當(dāng)負(fù)載瞬時(shí)變動(dòng)時(shí)（輕載->重載），

輸出電流驟增，由于功率增大速度較慢，使得輸出電壓被瞬時(shí)拉低，電源出現(xiàn)較高紋波

圖片來(lái)源：Infineon-DCDC_Converter_How_Infineon_TLVR_solves_PDN_problem-ApplicationNotes-v01_00-EN

TLVR供電模式：

圖片來(lái)源：Infineon-DCDC_Converter_How_Infineon_TLVR_solves_PDN_problem-ApplicationNotes-v01_00-EN

特點(diǎn)：原VR模式，輸出功率的變動(dòng)（輸出電流的提高），需要由輸出電容C2來(lái)進(jìn)行提供。TLVR模式，此變動(dòng)將會(huì)由C2及Lc共同提供。故C2可降低容量（如100uF->47uF），同時(shí)，Lc存儲(chǔ)能量會(huì)通過(guò)每一個(gè)相位向負(fù)載進(jìn)行傳遞。

①正常工作時(shí)：

正常工作時(shí)(如上圖)：每個(gè)相位輸出電流ILN=IphaseN=ILc+ILNm

圖片來(lái)源：Infineon-DCDC_Converter_How_Infineon_TLVR_solves_PDN_problem-ApplicationNotes-v01_00-EN

②負(fù)載瞬時(shí)增加時(shí)：（下圖）

例：相位3的輸出電流增加，其在向外輸出的同時(shí)，也給Lc電感提升儲(chǔ)能，從而提升了Lc電感的電流值。由此其他相位輸出時(shí)（INout=ILm+ILc）也會(huì)隨之提高

圖片來(lái)源：Infineon-DCDC_Converter_How_Infineon_TLVR_solves_PDN_problem-ApplicationNotes-v01_00-EN

③負(fù)載瞬時(shí)變動(dòng)時(shí)（輕載->重載）

輸出電流Iout可以在功耗變大時(shí)（輕載->重載，R降低），迅速提升，從而避免輸出電壓Vout的大幅跌落（Vout=Iout*R）

圖片來(lái)源：Infineon-DCDC_Converter_How_Infineon_TLVR_solves_PDN_problem-ApplicationNotes-v01_00-EN

TLVR優(yōu)勢(shì)分析

1.得益于Lc補(bǔ)償電感的功率補(bǔ)償，輸出電容容值有所下降，（如100uF/5V可變動(dòng)為47uF/5V）,從而降低電容容值，進(jìn)而降低價(jià)格

2.瞬態(tài)相應(yīng)速度快，降低CPU電源紋波

3.提升轉(zhuǎn)換效率，TLVR較VR 轉(zhuǎn)換效率有約1%的提升

Sunlord TLVR產(chǎn)品介紹

圖片來(lái)源于順絡(luò)

產(chǎn)品耐壓專利，提升耦合電感耐壓值（滿足100Vdc/2S/2mA）, 電感絕緣耐壓值(up to 500Vdc）

全自動(dòng)產(chǎn)線，一致性較高

Sunlord TLVR產(chǎn)品list

圖片來(lái)源于順絡(luò)

圖片來(lái)源：Infineon-DCDC_Converter_How_Infineon_TLVR_solves_PDN_problem-ApplicationN

圖片來(lái)源于順絡(luò)

圖片來(lái)源于順絡(luò)

圖片來(lái)源于順絡(luò)

圖片來(lái)源于順絡(luò)