一种混合式自适应电压定位控制策略及12V电压调节模块拓扑

随着开关频率和输入电压的不断上升,使得按照临界电感法设计的VRM效率受到很大的约束,通过增大电感值可以减小电流纹波以抑制由此引起的损耗,但是却会影响VRM的瞬态响应。本文提出了一种基于大电感的混合式AVP控制方法及VRM拓扑,通过增大电感提高稳态效率,同时采用了简单的混合式AVP控制使瞬态响应不受占空比饱和的影响。基于所提出的控制方式及拓扑和基于传统的临界电感量,设计制作了两台12V-1.6V/20A的样机并进行比较,试验波形和效率测试结果证明了该控制方法及拓扑在不影响瞬态响应性能的前提下,可大大提高VRM的效率。

数字控制电压调整器模块的建模分析

近年来,数字控制电压调整模块(VRM)因相比于传统的模拟控制电压调整模块有不少优势而得到青睐。但仍存在诸多不足,如量化效应、延时效应等。其中的延时环节多在数字控制器内部,难以知道其确切的模型。本文介绍了一种数字控制12V零电压开关的自驱电压调整模块的小信号模型,分别对主电路、数字控制电路各组成部分进行建模,最后统一成一个完整的小信号模型,并依此对控制电路进行设计。这个模型同样适用于Buck电路和多相交错并联的Buck电路。此外,通过这种方法设计了一个可以实现自适应电压定位(AVP)的数字控制器。文章最后给出了仿真和实验结论,用以证明提出的小信号模型的正确性。

一种用于有源下调电压控制的误差放大器的设计

针对现代处理器低压大电流电源模块中用有源下调电压控制(Active Droop Control)实现自适应电压定位(AVP:Adaptive Voltage Position)的需要,提出了一种误差放大器(EA)的设计。通过对运算放大器结构的改进,利用增设的输入端建立反应负载电流变化的动态基准,方便地实现了输出电压随负载的变化,即下调电压控制。SpectreS仿真结果表明,该放大器除具有上述特点外,亦能很好满足PWM控制器中运放的低失调、高增益带宽要求。该误差放大器配合相应的电流检测放大器(CSA),已用于一款多相同步Buck控制器芯片的设计,并在1.5μm BCD工艺下实现。系统仿真结果显示,芯片性能符合设计要求,已成功实现有源下调电压控制。

高性能计算机系统电源设计

为了满足某高性能计算机系统高效率、低成本、高可靠的供电要求,采用了12V一级母线直流分布式供电系统进行设计。介绍了计算机柜和主板的电源设计框图和工作原理,对计算主板的电压调节模块进行了详细分析,建立了基于自适应电压定位控制的电压调节模块小信号模型,分析了输出阻抗和系统控制带宽,由此得出了补偿回路设计原则,最后实测了动态响应波形。应用结果表明,电源各项技术指标完全满足该系统供电要求。

DC/DC数字AVP控制器的设计与实现

提出一种用于DC/DC变换器的数字自适应电压定位(Adaptive Voltage Position,简称AVP)控制器,与一般的控制器相比,它能让变换器使用更小的输出电容,因此可有效降低成本。控制器用现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array,简称FPGA)实现。变换器的开关频率为1MHz,输入电压为12V,输出电压可调节范围为0.875～1.875V。当负载在0.2～10A之间突变时,输出电压的变化为40mV。实验结果证明了设计的正确性。