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)于低邊開關(guān)）來消除這個(gè)問題，但是 因此遭受重大的效率損失。

降壓轉(zhuǎn)換器的高端開關(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)開關(guān)電流和平均輸入 當(dāng)前。這給紋波電流帶來了很大的負(fù)擔(dān) 輸入電容。通過交錯(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?？刂破黩?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