Craig Varga

隨著AMD速龍處理器的推出， 臺(tái)式 PC 處理器的電源電流要求 首次突破40A大關(guān)。這 結(jié)合低工作電壓（標(biāo)稱值為 1.6V） 和非常嚴(yán)格的瞬態(tài)響應(yīng)要求，推動(dòng) 傳統(tǒng)電源設(shè)計(jì)方法 限制。LTC1929 多相電流模式控制器略微打破了慣例。相反 試圖用單個(gè)穩(wěn)壓器提供 40A 電流， 通過(guò)并聯(lián)兩個(gè)穩(wěn)壓器將負(fù)載分成兩半。這 然而，魔術(shù)在于兩者的相位關(guān)系 監(jiān)管機(jī)構(gòu)的時(shí)鐘。?

多相架構(gòu)

兩個(gè)同步降壓穩(wěn)壓器連接在 并行，其時(shí)鐘 180° 同步 階段。這個(gè)看似簡(jiǎn)單的技巧產(chǎn)生了巨大的 性能優(yōu)勢(shì)以及成本節(jié)約。一個(gè) 選擇電流模式架構(gòu)是為了減少與環(huán)流相關(guān)的可能問(wèn)題，這些環(huán)流可以 出現(xiàn)在并聯(lián)電壓模式穩(wěn)壓器中。競(jìng)爭(zhēng)解決方案使用異步穩(wěn)壓器（使用二極管） 對(duì)于低邊開(kāi)關(guān)）來(lái)消除這個(gè)問(wèn)題，但是 因此遭受重大的效率損失。

降壓轉(zhuǎn)換器的高端開(kāi)關(guān)電流波形 穩(wěn)壓器呈梯形，在零和 大約我外.由于輸入電流為直流，因此 輸入電容必須提供兩者之間的差值 瞬時(shí)開(kāi)關(guān)電流和平均輸入 當(dāng)前。這給紋波電流帶來(lái)了很大的負(fù)擔(dān) 輸入電容。通過(guò)交錯(cuò)兩個(gè)調(diào)節(jié)器， 當(dāng)一級(jí)試圖“填充 洞“由對(duì)方留下。凈效應(yīng)是戲劇性的 降低輸入電容紋波電流。

輸出紋波以類似的方式減小。而 一個(gè)電感的電流在增加，另一個(gè)電感的電流在增加 降低。此外，該 所需的電感儲(chǔ)能（約75%）。 電感器的體積減小，從而降低成本 也。有關(guān)完整詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱凌力爾特的應(yīng)用筆記 77。

此外，輸出紋波顯著降低 電流，電源的最大可用電流 壓擺率顯著提高。在加載步驟中， 兩個(gè)電感器的行為就像它們連接在 并聯(lián)，而在穩(wěn)態(tài)操作期間，它們似乎串聯(lián)工作。結(jié)果是紋波非常低 以及超快的動(dòng)態(tài)性能。減少的 紋波在總誤差中也占用了較小的一小塊 預(yù)算，為瞬時(shí)留出更多余地 響應(yīng)。底線是顯著減少 所需的輸出電容。

圖 1 是 AMD 速龍優(yōu)化的示意圖 電路。設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單：有 本質(zhì)上是兩個(gè)相同的同步降壓穩(wěn)壓器 并聯(lián)連接。控制器驅(qū)動(dòng)它們 180° 異相。LTC1929 具有大型柵極驅(qū)動(dòng)器 （大約 1.5Ω），因此能夠高效地驅(qū)動(dòng)大型 MOSFET。還有一個(gè)精確的差分放大器 在反饋路徑中，便于對(duì)兩者進(jìn)行遠(yuǎn)程感應(yīng) 輸出電壓和接地。兩個(gè)PWM級(jí) 共享一個(gè)公共誤差放大器，確保 兩個(gè)通道提供相同的電流量 負(fù)載。因此，負(fù)載分配是“開(kāi)環(huán)”，消除了共享電路中可能發(fā)生的振蕩 與其他方法。

圖1.AMD速龍?zhí)幚砥麟娫词疽鈭D。

圖2顯示了圖1所示電路的效率。基本設(shè)計(jì)也將在 12V 下工作，作為 主要輸入源。效率將是幾點(diǎn) 在這種情況下較低，但在 需要考慮的系統(tǒng)設(shè)計(jì)級(jí)別。圖3 顯示穩(wěn)壓器對(duì)瞬態(tài)負(fù)載的響應(yīng) 步長(zhǎng)為3A至30A。為了最小化PCB空間，設(shè)計(jì) 使用四個(gè) 1000μF 表面貼裝鉭輸出 電容器。如果最低成本是壓倒一切的目標(biāo)， 3900 個(gè) 1709μF 鋁電解電容器可以 被替換。如果需要 VID 控制，LTC1929 可提供與 LTC5 相同的性能，并包括一個(gè)用于設(shè)置輸出電壓的 1 位 VID DAC 從3.3V到5.<>V。

圖2.測(cè)量的效率。

圖3.具有有源電壓定位的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)。

審核編輯：郭婷