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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(cè)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(jù)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(jù)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(tǒng)要求。

  對快速負載變化的響應(yīng)

  控制器必須對最大的負載階躍和負載釋放進行有效響應(yīng)。每相導通延遲過程非常長的老式架構(gòu)的響應(yīng)速度還不夠快,控制器、驅(qū)動器和MOSFET也必須有足夠快的插件電感響應(yīng)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(shè)計是等到下一個時鐘循環(huán)才對控制器在非工作狀態(tài)下發(fā)生的負載瞬態(tài)做出響應(yīng)。它們一次只能對一相提供時鐘驅(qū)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(yīng)時間,并同時減少電容器的數(shù)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(nèi)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(yīng)。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(yīng)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(yīng),隨后系統(tǒng)進入正常工作狀況,因此紋波量并不會增加。


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