基于LTC3716兩相控制器實(shí)現(xiàn)高效,緊湊的2相電源提供40A的英特爾移動(dòng)cpu的處理辦法


介紹
筆記本電腦比以往任何時(shí)候都需要更多的功率,反過來,CPU供電電流要求也顯著增長(zhǎng),到最新的智能移動(dòng)CPU需要高達(dá)40A的電壓。如此高的電流揭示了許多設(shè)計(jì)問題,這些問題在較低的電流水平下相對(duì)不重要。今天的筆記本電源設(shè)計(jì)者必須成功地管理不可避免的功率損耗和熱應(yīng)力在已經(jīng)緊張的筆記本空間內(nèi),仍然保持高效率。LTC3716兩相控制器通過在緊湊的封裝中提供以下重要功能來解決這些設(shè)計(jì)問題:
負(fù)載電流在兩相之間均勻分布,減少了PCB上的熱應(yīng)力。
失相操作降低了輸入和輸出電容要求,提高了整體效率。
集成的MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)器通過排除對(duì)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)ic的需要進(jìn)一步節(jié)省空間。
LTC3716的VID表與最新的英特爾IMVP規(guī)范兼容,適用于Mobile Tualatinand Mobile Northwood處理器。
更小的電感器,簡(jiǎn)化熱管理
單相,同步降壓調(diào)節(jié)器是低電流CPU電源最常見的解決方案。然而,當(dāng)CPU電流超過20A時(shí),這種簡(jiǎn)單的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就不再適用了——電感太大,功率損耗過大,總解決方案成本過高。
另一方面,基于LTC3716的解決方案允許更小的占地面積和更低的電感器。其高電流柵極驅(qū)動(dòng)器,每個(gè)能夠驅(qū)動(dòng)多達(dá)三個(gè)SO-8 mosfet,消除了對(duì)分離的河流ic的需求。由于兩相共享負(fù)載電流,tc3716緩解了單相解決方案中可能出現(xiàn)的電流擁擠問題。熱量分布更加均勻,簡(jiǎn)化了熱管理。LTC3716的失相操作降低了輸入和輸出紋波電流,進(jìn)一步提高了效率。
此外,由于兩種影響,兩相解決方案的瞬態(tài)性能優(yōu)于單相解決方案,而不犧牲效率:有效工作頻率是任何一相的兩倍,等效電感是任何一個(gè)電感的一半。
總的來說,兩相操作產(chǎn)生的大電流電源比單相設(shè)計(jì)更小,成本更低,效率更高,更可靠。
40A英特爾IMVP-III穩(wěn)壓器
圖1顯示了使用LTC3716的40A Intel IMVP-III穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)。Q3、Q4和Q6分別為電池模式、深度睡眠模式和深度睡眠模式提供輸出偏置。D4加速高到低負(fù)載瞬變,同時(shí)允許BurstMode 運(yùn)行,在輕負(fù)載下保持高效率。電阻分壓器(R1/R2)實(shí)現(xiàn)了英特爾移動(dòng)電壓定位(IMVP)的要求,沒有額外的功率損失??傂屎退矐B(tài)波形分別繪制在圖2和圖3中。在沒有通風(fēng)的露天25°C環(huán)境中連續(xù)滿負(fù)荷運(yùn)行20分鐘后,兩個(gè)電感測(cè)量70°C, mosfet測(cè)量65°C。

圖1所示 英特爾移動(dòng)處理器和Northwood處理器的40A IMVP-III VR電源設(shè)計(jì)

圖2 圖1中的電路在很寬的負(fù)載電流范圍內(nèi)保持高效率

圖3 使用7個(gè)SP輸出電容,輸出偏移在規(guī)格限制內(nèi),并且有足夠的余量
結(jié)論
最新的英特爾移動(dòng)cpu要求電源電流高達(dá)40A。作為性能、成本和可靠性的最佳組合,LTC3716兩相解決方案以緊湊的尺寸提供高電流和高效率。LTC3716的其他功能包括真正的電流模式控制,精確的電流共享,±1%的參考精度,可調(diào)軟啟動(dòng),寬(4V至36V)輸入范圍和多種電路保護(hù)功能。有關(guān)更多信息,請(qǐng)參閱LTC3716數(shù)據(jù)表。
責(zé)任編輯:David
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