改善VRM輸出瞬態(tài)響應(yīng)的辦法
除了由于輸出濾波電容的ESR、ESL,使頻繁高速變化的電流引起VRM輸出電壓的變化外,電路中其他的寄生參數(shù),如引線的寄生電阻、寄生電感也會(huì)對VRM的瞬態(tài)電壓調(diào)整變化有很大的影響,因此要盡量減小引線的寄生參數(shù)。
改善VRM輸出瞬態(tài)響應(yīng)的方法有以下幾種:
?。?)在輸出端并聯(lián)解耦電容。但解耦電容也具有ESR和ESL等寄生參數(shù),也會(huì)引起解耦電容端的瞬時(shí)電壓降落。單純地靠增大解耦電容來改善VRM的瞬態(tài)特性并不一定十分有利,這是因?yàn)榧词故菐准{亨的寄生電感也需要100 μF的解耦電容,以保持VRM的瞬態(tài)電壓在規(guī)定的范圍內(nèi)變化。解耦電容越大,所占的空間也越大,與微處理器的尺寸不相稱,有時(shí)因?yàn)槭芸臻g的限制,甚至不可能實(shí)現(xiàn)。而且增大解耦電容只對改善輸出瞬態(tài)響應(yīng)的初期有利,對于瞬態(tài)響應(yīng)后期作用不大。對瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)間的改善也不顯著。
?。?)用多通道轉(zhuǎn)換器,交錯(cuò)控制輸出電流的波,以保證輸出電壓的紋波,改善輸出瞬態(tài)響應(yīng)。
表1所示為單純增大解耦電容和利用交錯(cuò)控制多通道轉(zhuǎn)換器改善輸出瞬態(tài)響應(yīng)的結(jié)果比較。
表1 改善輸出瞬態(tài)響應(yīng)兩面三刀種方法的比較
?。?)用電壓調(diào)整技術(shù)改善瞬態(tài)輸出響應(yīng),減少輸出電容。Intel公司曾與其他公司合作,聯(lián)合開發(fā)了一種適用于服務(wù)器、工作站及臺(tái)式計(jì)算機(jī)的兩相VRM。輸出1.1~1.85 V、60A,外接電容1200 μf×6,電感1 μH,母線電壓12 V。采用 ̄ADP3l60控制芯片,按有源電壓調(diào)整的原理來改善瞬態(tài)響應(yīng);VRM采用兩片ADP3412穩(wěn)壓電源模塊控制器芯片及兩個(gè)驅(qū)動(dòng)MOSFET,體積小,成本低。
(4)縮短VRM與微處理器之間的連接線,減少寄生參數(shù)。將VRM與微處理器放在母板(motherboard)上,使VRM與微處理器盡量靠得很近,甚至將電感做成平面磁元件,VRM可以與微處理器系統(tǒng)集成為一個(gè)整體(System IntegratiON),取消連接線,使輸出濾波器的L、C也大大減小。
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