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深圳市瑞申電子有限公司

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貼片功率電感:如何保持高性能移動CPU電源的低元件成本(四)

時間:2014-12-03 08:23:25 點擊:

  推薦的輸入電容值

  高功率側的MOSFET的漏極電流近似于方波,其占空比等于n×Vout / Vin,最大輸出電流幅值則乘以1/n。為濾除輸入紋波,必須保證輸入電容的ESR很低,具體值根據最大RMS電流來確定。這個RMS電流為

 

  在最小8V電池電壓條件下,當最大占空比Dmax為0.144時,從式(5)可以得出插件電感器打樣 Icrms等于9.05A。

  電容器制造商給出的電流額定值可能是根據2,000小時的使用壽命給出的,因此必須使用額定值高于采用計算出的Icrms時的電容值。

  輸入電容值由可接受的紋波量來決定。電容的ESR和AC電流必須很低以滿足系統要求。

  對快速負載變化的響應

  控制器必須對最大的負載階躍和負載釋放進行有效響應。每相導通延遲過程非常長的老式架構的響應速度還不夠快,控制器、驅動器和MOSFET也必須有足夠快的插件電感響應速度,以便滿足實時VV一體成型電感器廠ID變化的要求。

  較早的單邊沿設計是等到下一個時鐘循環才對控制器在非工作狀態下發生的負載瞬態做出響應。它們一次只能對一相提供時鐘驅動,從而迫使電源從大電容獲得電流。

  更新的控制器則通過異步校正來減少負載階躍響應時間,并同時減少電容器的數量。它們可以立刻導通所有的相來為CPU提供電流,而不會導致內部時鐘的延遲。

  同步降壓控制器(如ADI的ADP3207A)可以對突然的負載變化做出響應。它們可以讓所有相都與負載的階躍同步導通,無需等待即可提供最大電流。它們對最壞情況下的階躍的全相響應時間一般為1μs或更少。在最初的負載階躍需求得到滿足后,負載可以得到額外的電感電流供應,隨后系統進入正常工作狀況,因此紋波量并不會增加。


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