摘要: 强大的图形芯片普遍存在于个人电脑和游戏机中。从性价比的角度来看,图形处理器和支持电路的电源要求非常关键。在本文中,我们提出了使用MAX1953 1MHz脉宽调制器(PWM)降压控制器的图形卡电源解决方案。
强大的图形芯片普遍存在于个人电脑和游戏机中。从性价比的角度来看,图形处理器和支持电路的电源要求非常关键。在本文中,我们提出了使用MAX1953 1MHz脉宽调制器(PWM)降压控制器的图形卡电源解决方案。
强大的图形芯片普遍存在于个人电脑和游戏机中。在游戏、演示和网页浏览中,3D图像现在占据了中心舞台,第三代3D芯片的出现带来了3D性能和视频质量的又一次飞跃,超过了迄今为止的任何东西。大于500-600百万像素/秒的填充率,2000万像素/秒的三角形率,以及对其他增强功能的支持,将对游戏开发者、cpu、内存、ramdac甚至显示技术提出更多要求。此外,图形处理器和支持电路的电源要求也急剧增加。
从性价比的角度来看,图形处理器和支持电路的电源要求非常关键。在本文中,我们提出了图形卡电源解决方案。
输入电源的AGP终端:
-3.3v @ 6a
= 18.9 w
- 5.0v @ 2a
= 10.0 w
- 12.0v @ 1a
= 12.0 w
典型供电要求:
电压 | 当前的 | 解决方案 | |
图形处理单元 | 1.2V或1.5V | 5 | MAX1953 |
DDR内存(VDDQ) | 2.5 v | 3 | MAX1953 |
通常需要廉价的解决方案,需要一些一般的故障特征,如受控软启动,UVLO和限流。
以下是使用MAX1953产生上表所列电源电压的几种降压解决方案,其特点:
单SO-8封装双N沟道MOSFET
无电流感应电阻器
低输入电压工作(3.3V和5V导轨)
1兆赫开关体积小,成本低
效率在90%
图1显示了GPU降压解决方案,图2显示了DDR内存主电压调节的解决方案。
图1所示 MAX1953: 1MHz开关,1.5V/5A GPU电源,3.3V输入,1.5V/5A输出
表2 3.3V in, 1.5V/5A输出MHz的组件列表。
组件ID | 数量 | 描述 |
C1 2 3 4 | 4 | Cap. 10µF/6.3V Cer 0805 Taiyo Yuden:JMK212F106ZG |
C5 | 1 | 帽。180µF / 4 v。松下:EEFUE0G181R |
C6 | 1 | 第680pF/10V Cer 0402 Kemet: C0402C681M8RAC |
C7 | 1 | 第39pF/10V Cer 0402 Kemet: C0402C390K8GAC |
D1 | 1 | 肖特基二极管,40V, 1A, SOT-23F,中央:CMPSH1-4 |
集成电路 | 1 | 集成电路、同步。Buck控制器:MAX1953 |
L1 | 1 | 电感,0.68µH, 12A, 5毫欧。Coilcraft: do3316p - 681 hc |
R1 | 1 | 电阻,7.15K, 1%, 0603箱 |
R2 | 1 | 电阻,8.06K, 1%, 0603箱 |
R3 | 1 | 电阻,82K, 5%, 0603箱 |
Q1/2 | 1 | 晶体管,双MOSFET, Fairchild: FDS6898A, 20V, 0.013欧姆 |
注意:对于1.2V输出,将R1更改为4.12K, 1%,将R3更改为68K, 5%。 |
图2显示了1.5V, 5A电路的效率与输出电流的关系图。
图2
图3 MAX1953: 1MHz开关,2.5V/3A内存VDDQ电源。
表3 组件列表5V in, 2.5V/3A输出在1MHz。
组件ID | 数量 | 描述 |
C1 2 3 | 3. | Cap. 10µF/6.3V Cer 0805 Taiyo Yuden:JMK212F106ZG |
C4, 5 | 2 | Cap. 10µF/4V Cer 0805 Taiyo Yuden:AMK212BJ106MG |
C6 | 1 | 第560pF/10V Cer 0402 Kemet: C0402C561M8RAC |
D1 | 1 | 肖特基二极管,40V, 1A, SOT-23F,中央:CMPSH1-4 |
集成电路 | 1 | 集成电路、同步。Buck控制器:MAX1953 |
L1 | 1 | 电感,1.5µH, 3.4A, 30毫欧: Toko# 817FY-1R5M |
R1 | 1 | 电阻,17.4K, 1%, 0603箱 |
R2 | 1 | 电阻,8.06K, 1%, 0603箱 |
R3 | 1 | 电阻,33K, 5%, 0603箱 |
Q1/2 | 1 | 晶体管,双MOSFET, Fairchild: FDS6898A, 20V, 0.013欧姆 |
图4显示了2.5V, 3A电路的效率与输出电流的关系图。
图4
上述电路表明,MAX1953可用于生成图形卡的GPU和内存供电轨道。MAX1953的工作能力低至3V输入,允许从两个输入电源(3.3V和5V)提取总输出功率,因此这些轨道都不会过载。1MHz的开关频率有助于减小滤波器电感和电容器的尺寸和成本。
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