由于这些发展，早期相对简单的5V/12V电源已经转变为能够产生多个高精度、高效率的低压输出的电源系统。这样的系统还必须对负载电流的变化做出快速反应。例如，Pentium ProµP可以产生0.5A至10A的负载电流步长，需要电源在350ns内响应30A/µs。

台式机和笔记本电脑需要几个不同的低电平供电电压来操作它们的内部存储器、逻辑和磁盘驱动电路。这些计算机采用5V, 3.3V和2的组合。大多数情况下是XV。这项任务的两个关键要求是高效率的dc-dc转换器和同步整流器。

开关模式电源中的同步整流器由一个穿过肖特基二极管的低阻导通路组成，目的是提高功率转换效率。mosfet通常提供这种低阻路径，但双极晶体管和其他半导体开关也适用。通过开关模式整流器的正向压降与V(in)/V(OUT)比成比例地降低效率。由于标准电源电压已经反复向下修正，下降已经成为V(OUT)的越来越大的分数，产生效率损失，要求更密切地关注整流器的设计。

下面的讨论开发了一个完整的电源设计，满足Pentium Pro的精度和快速瞬态响应规范。它仅占3.1“× 1.5”的板面积。第二，更高电流板提供输出电流到15A和一个选择中等或高精度输出电压。还介绍了一个1.5V电源的设计，用于终止Gunning Transceiver Logic (GTL)总线和其他与处理器(如Pentium Pro)相关的高速总线。

为了满足英特尔Pentium Pro的电源要求，Maxim设计了一款带有标准连接器的插入式电源模块，该连接器可插入主板上的配套插座。该dc-dc转换器模块基于MAX797 BiCMOS控制器U1(见图1和图2顶部的照片)。配置为固定频率PWM模式，U1与同步整流器(N2)一起工作，可在低输出电压下提高效率。

该模块通过J1连接器引脚接受4.5V至6V的输入电压和来自Pentium Pro(引脚Vid0-Vid3)的4位配置代码。该代码将模块的输出电压调整到其电源引脚上的µP所需的电压。每个位要么是5V(逻辑1)，要么是地(逻辑0)。结果是16个可用代码，这些代码以100mV的增量设置输出电压，从2.1V到3.5V。

为了降低成本，通常用于输出电压调整的单D/A转换器已被一条电阻分压器和两个MAX4051(或CD4051) 8-1多路复用器所取代。U1的固定2.5V基准使电路能够调节2.5V以下的输出电平。R6和R7将此电压分解并将其馈送到由U2A, C14, C23和R36组成的积分器。从2.5V降至2.1V，该电压与直接耦合的反馈信号相加(以确保对瞬态的快速响应)，并馈送到U1的FB端主高速比较器。U2的另一半，运算放大器U2B，产生一个开漏电源信号(PWRGD)，每当输出电压超出公差时，该信号就会变低。

在上电期间，二极管D5(在U2A引脚6和7之间)限制输出超调，电容器C10 (U1，引脚1)减少输入浪涌电流。内部软启动电路在关机期间保持C10放电到地(OUTEN = 0V)。当OUTEN变高时，C10由内部4µA电流源充电，主输出电容C(OUT)根据其值缓慢充电。最大电流限制在5ms内达到。

D2和D3在连续短路时保护变换器。输入电容(C(IN))有助于从主输入解耦负载瞬态，并满足输入纹波要求，其约为输出电流的一半。C(OUT)提供整体电容和低ESR。对于0.2A至11.2A的负载步长(模块的最大输出电流)，输出瞬态通常为±50mV，输出纹波通常为15mV。

图2中的控制器IC (MAX797)也适用于效率、电路板空间和输出电压精度至关重要的更高功率5V降压应用。其中一个这样的电路是图3中的同步降压dc-dc变换器。它设计用于最少数量的小型外部元件，具有300kHz开关频率，15A(或20A)最大输出电流和2V至3.5V输出范围。低成本，高速率，n通道开关mosfet (N1和N2)在高I(OUT)时提供超过90%的效率(没有散热器)。

该集成电路为允许±4%输出电压精度的应用提供固定输出连接。连接FB端子(引脚7)，如图所示，提供2.5V, 3.3V或5.0V输出。为了获得更高的精度，您可以添加一个具有轨对轨输出能力(U2)的运放，该运放通过比较V(OUT)的缩放版本与控制器的参考电压来控制FB。电阻R9和R10然后设置输出电平:V(OUT) = 2.5 (1 + R10 / R9)。任何一种反馈安排都可以使电路板为多个微处理器提供V(CC)。

U1提供出色的线路和负载调节，微功率关断可将静态电流降低至最大3µa。它还包括软启动电路，通过逐渐增加内部电流限制来限制启动时的输入浪涌电流。软启动导致输出电容充电相对缓慢。在这种情况下，0.01µF软启动电容器(C18)允许输出电流在10ms内达到最大限制。表1列出了使图3电路在15A或20A时产生2.5V的元件选择。

新的微处理器不仅需要更低的电压轨;它们还需要为下一代计算机提供高速、低压总线。这些总线——例如gtl、Futurebus和Rambus——需要低压终端来减少信号电压的波动。其他总线，如中心端收发器逻辑(CTT)和高速收发器逻辑(HSTL)，具有中心端，要求终端电源同时接收和源电流。

因此，总线终端电源必须为GTL总线产生1.5V或为CTT或HSTL总线产生0.75V，并且能够将电流吸收和输入到终端电阻中。图4电路在5A时提供1.5V，通过MAX797控制器实现同步整流以提高效率(图5)，满足了这些要求。该电路在低电压下的吸收能力是由同步开关N2和允许电感电流反向的电路拓扑相结合提供的。(参见图1照片的底部。)

将低激活SKIP逻辑输入拉高，使电感电流能够连续导通模式，并且还允许该电流从输出流过电感和N2开关到地。通过将R5从66.5k欧姆更改为232k欧姆，可以轻松地将输出电压从1.5V更改为0.75V。与Pentium Pro电源一样，该电路通过分解内部2.5V参考(引脚3)，积分结果，并将其与直接耦合的反馈信号相结合，实现2.5V以下的稳压输出。

输出吸收电流不像在类似的线性设计中那样直接流到地。相反，该电路的同步降压拓扑反过来工作，成为升压拓扑，使吸收电流构成净正流回5V输入电源。