如何以較少電容達到更快速的瞬時響應(yīng)
對于復(fù)雜的電路板,如高階通信系統(tǒng),設(shè)計人員愈來愈需要為不同的DSP、FPGA、ASIC和微處理器提供更多的電壓軌。目前必須面對的電源系統(tǒng)設(shè)計挑戰(zhàn),是在高速數(shù)字電路產(chǎn)生電流瞬時的情況下,將電壓偏差降到最低。越來越需要關(guān)注的問題是,在使用先進IC時,如最新的GHz級DSP、FPGA、ASIC和微處理器,電流瞬時期間會出現(xiàn)輸出電壓的峰值偏差。如果核心電壓(VCC)超出指定的容差上限,IC必須重設(shè),否則會發(fā)生邏輯錯誤。為避免發(fā)生這種狀況,設(shè)計人員需要更注意所使用的負載點(point-of-load, POL)模塊瞬時效能。
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/177170.htm最新GHz級DSP之類的數(shù)字負載需要相當(dāng)快速的瞬時響應(yīng),以及相當(dāng)?shù)偷碾妷浩?。?a class="contentlabel" href="http://www.biyoush.com/news/listbylabel/label/達到">達到這些目標,通常需要為DC/DC轉(zhuǎn)換器加裝多個輸出電容,讓它在回饋回路響應(yīng)前有足夠的維持時間。使用電源模塊,并加裝電容以符合電壓瞬時容差后,便形成一套完整的電源解決方案。
由于設(shè)計人員逐漸增加輸出電容,因此瞬時幅度會降低,然而,增加電容會降低電源系統(tǒng)頻寬,高電能儲存的優(yōu)點會被緩慢的響應(yīng)時間抵消。
更快速的瞬時響應(yīng)
借由創(chuàng)新的DC/DC電源模塊技術(shù),系統(tǒng)設(shè)計人員如今能夠運用較少的輸出電容,達到更快速的瞬時響應(yīng)及更低的電壓偏差。德州儀器的T2系列新一代PTH模塊(見圖1)便是其中一例,這個系列的模塊結(jié)合一項全新的TurboTrans技術(shù),能夠大幅減少客戶為達到特定電壓偏差目標而使用輸出電容的需求。這項專利技術(shù)的運作方式是修改模塊的控制回路,讓設(shè)計人員自行調(diào)整模塊,以符合特定的瞬時負載需求,只需增加一個外部電阻就可以完成調(diào)整工作。
圖1 采用TurboTrans的T2電源模塊
在高瞬時負載的應(yīng)用中,TurboTrans技術(shù)能夠讓設(shè)計人員減少高達8倍數(shù)量的輸出電容,同時將電壓偏差降低,因此能夠節(jié)省電容成本與印刷電路板空間。這項技術(shù)的另一項優(yōu)點是提升超低ESR電容的穩(wěn)定性。設(shè)計人員便能夠使用較新的Oscon輸出電容、聚合物鉭質(zhì)輸出電容或所有陶瓷輸出電容,而完全不需顧慮穩(wěn)定性問題。如此一來,便能夠運用可達到高溫?zé)o鉛焊錫規(guī)范的電容技術(shù)。
更快速的瞬時響應(yīng)與更低的電壓偏差
TurboTrans技術(shù)能夠減少增加電容以達到特定瞬時目標的需求。對于TI的額定30A PTH08T210W之類的模塊,經(jīng)證實可減少高達8倍數(shù)量的電容。圖2顯示改變量為5A/μs的10A負載步階所需的50mV最大偏差瞬時目標范例。第一張圖顯示 PTH08T210W以470μF的最低需求輸出電容運作,而且TurboTrans功能已關(guān)閉。電壓偏差由于瞬時而達到150mV。為滿足所需的50mV偏差值,設(shè)計人員總共需要10 560μF的輸出電容,如第二張圖所示,這是未使用Turbo Trans功能的模塊常見的結(jié)果。第三張圖則顯示使用TurboTrans功能的結(jié)果,其中只需要1320μF的輸出電容。
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