摘要: MAX8537降压控制器用于在低轮廓两相应用中提供1.6V 20A电源。给出了完整的电路和性能数据。
双输出同步降压控制器通过将电流分成两个交错的相位,降低了单输出设计中的元件高度。双相设计减少了所需的输入滤波电容,并允许每个电感比单相设计更短。MAX8537控制器将这种设计集成到一个3mm高的电路中,该电路在20A时从12V输出1.6V。
移动应用中的gpu需要一个相对高电流的低轮廓核心电源。一种方法是将电流分成两个交错的相位,使功率电路加倍,每个相位的电流减半。将输出电流分为两相,可以使每个电感(通常是最高的元件)更短,并且与单相设计相比,还减少了输入滤波器的要求。双阶段方法的主要关注点是两阶段之间的电流共享。
MAX8537双路同步降压控制器从12V±10%输入,在20A时提供1.6V,最大组件高度为3mm(图1)。该器件旨在为DDR存储器提供所有三个电源轨:VDDQ, VTT和VTTR。VTT和VTTR必须跟踪VDDQ的一半。MAX8537上的一个buck控制器产生VDDQ;另一个buck控制器产生VTT,并有一个参考输入到VDDQ的轨道(1/2)。此功能可与电感电流感应结合使用,将两个控制器组合成一个输出。
组件 | 数量 | 描述/部件号 |
C2, C4 | 3. | 电容:陶瓷10uF/25V, X5R。Taiyo Yuden: TMK325BJ106MM |
C5、C6 C7、C10, C45 | 5 | 电容:陶瓷0.1uF /25V, X7R。村田:GRM39X7R104K25 (0603) |
C12 | 4 | 电容器:聚合物680uF/2.5V/12 毫欧。三洋2 r5tpe680mcl |
C13 | 1 | 电容:陶瓷4.7uF/6V, X5R。尤登太佑:JMK212BJ475MG |
碳 | 1 | 电容:陶瓷1uF/35V, X5R。Taiyo Yuden: LMK316BJ105ML (1206) |
C15, C16 | 2 | 电容:陶瓷1uF/10V, X5R。Taiyo Yuden: LjMK107BJ105MA (0603) |
C17, C43 | 2 | 电容:陶瓷3.9nF /50V, X7R。村田:GRM39X7R392K50 (0603) |
甜,使用C18这件 | 3. | 电容器:陶瓷10pF/25V, X7R。村田:GRM39X7R100J50 (0603) |
C19, C44 | 2 | 电容器:陶瓷330pF/50V, X7R。村田:GRM39X7R331J50 (0603) |
C21 | 1 | 电容:陶瓷6.8nF /50V, X7R。村田:GRM39X7R682K50 (0603) |
C22 | 1 | 电容器:陶瓷100pF/50V, X7R。村田:GRM39X7R101J50 (0603) |
C23, C24 | 2 | 电容:陶瓷0.033uF/50V, X7R。村田:GRM39X7R333K50 (0603) |
C39, C40 | 2 | 电容:陶瓷2.2nF /50V, X7R。村田:GRM39X7R222K50 (0603) |
C41,促 | 2 | 电容:陶瓷0.01uF/50V, X7R。村田:GRM39X7R103K50 (0603) |
D1, D2 | 2 | 二极管,肖特基30V, 100mA。中央CMDSH-3 (SOD-323) |
L1, L2 | 2 | 电感:0.6uH/10A/6.5毫欧,东京FDV0630-0R6 |
N1、N2 | 2 | 晶体管,NMOSFET, 30V, 12.5 毫欧。国际整流器IRF7821 (SO-8) |
N3,陶瓷 | 2 | 晶体管,NMOSFET: 30V, 4.8毫欧。国际整流器IRF7832 (SO-8) |
R2, R3 | 2 | 电阻:1.8k欧姆, 5% (0603) |
R5 | 1 | 电阻:56k欧姆, 5% (0603) |
R6 | 1 | 电阻:10k欧姆, 5% (0603) |
R7, R29, R30 R31 R32 | 5 | 电阻:2.2欧姆, 5% (0603) |
R8 | 1 | 电阻:4.7欧姆, 5% (0603) |
R9机型 | 1 | 电阻:33.2k欧姆, 1% (0603) |
R10, R12, R17 R27 | 4 | 电阻:22k欧姆, 5% (0603) |
R11, R26 | 2 | 电阻:47k欧姆, 5% (0603) |
R13 | 1 | 电阻:8.2k欧姆, 5% (0603) |
R14 | 1 | 电阻:27k欧姆, 5% (0603) |
R15, R16 | 2 | 电阻:10.0k欧姆, 1% (0603) |
R19 | 1 | 电阻:560k欧姆, 5% (0603) |
一下R21, R22 | 2 | 电阻:2.2欧姆, 5%, 0.25欧姆。(1206) |
: R24, R25 | 2 | 电阻:5.1k欧姆, 5% (0603) |
R28 | 1 | 电阻:1k欧姆, 5% (0603) |
U1 | 1 | 双PWM同步降压控制器(28-QSOP) |
U2 | 1 | MAX837电压监测器(SOT-143) |
VIN1 | Iin1 | 输出电压 | IOUT | 效率 |
12.01 | 0.117 | 1.602 | 0 | |
10.76 | 3.55 | 1.602 | 20. | 0.839 |
12.01 | 3.21 | 1.603 | 20. | 0.832 |
13.22 | 2.94 | 1.603 | 20. | 0.825 |
20 mhz BW | 50 mvp-p & lt; |
电感电流感应利用电感的串联电阻来感应电感电流。与电感并联的串联RC与电感中RL的时间常数相匹配。一个电压等于电感电流,乘以电感串联电阻,出现在电容器的两端。电容指的是输出电压,因此跟踪控制器可以匹配输出电压加上一个代表主控制器中电感电流的小电压。直流电流匹配取决于最大电流、电感串联电阻、跟踪误差放大器的开环增益和电感串联电阻的匹配。
MAX8537开关频率设置为600kHz,在考虑最小占空比的同时,在开关损耗和电感尺寸之间提供了良好的平衡。主控制器配置为在10A时提供1.6V,输出电容加倍,以处理20A的阶跃瞬变。跟踪控制器配置为跟随1.6V,在误差放大器的两个输入上都有匹配的补偿网络。跟踪补偿设计为主控制器环路带宽的3 / 4,因此跟踪控制器跟随主控制器。此外,通过增加主控制器在交叉处的相位裕度来减小C22以改善瞬态响应。R28和C45作为进入误差放大器的信号的共模滤波器。为了降低高频开关噪声,R29、R30、R31和R32减慢开关转换。R21/C39和R22/C40在高位开关开启时阻尼寄生振铃,因此高位限流不被愚弄。电流限制约为27A。
这个3mm高的MAX8537电路在20A时从12V输入输出1.6V,效率为83%。在20MHz带宽下,输出纹波小于50mVp-p。从5.5A到20A和20A到5.5A的阶跃瞬态输出电压响应为140vp -p,稳定时间为40usec(图2),电流匹配误差小于10%。
社群二维码
关注“华强商城“微信公众号
Copyright 2010-2023 hqbuy.com,Inc.All right reserved. 服务热线:400-830-6691 粤ICP备05106676号 经营许可证:粤B2-20210308