摘要: 对高性能笔记本电脑的需求推动了更快、更耗电的微处理器的发展。
对高性能笔记本电脑的需求推动了更快、更耗电的微处理器的发展。这些微处理器还需要更快的输入/输出(I/O)总线和更快的时钟。从电源管理的角度来看,这意味着内核、I/O和时钟电源应该能够处理更多的电源。这要求核心和I/O DC/DC转换器更有效地运行,并且尽可能小。Linear Technology推荐LTC1778为下一代Pentium III微处理器提供I/O电源。I/O输入电压要求为1.25V;暂态(交流)公差为±9%,静态(直流)公差为±5%。负载电流要求如下:
处理器V(TT): 2.7A
830M芯片组V(TT): 0.7A
830M芯片组核心有以下两种可能:
1. 内部图形使用830M引擎:3.6A
2. 外部AGP显卡:1.6A
总最大I/O电流:7.0A
LTC1778是一款同步降压开关调节器控制器,可为两个外部n沟道MOSFET开关提供同步驱动。真正的电流模式控制架构具有可调的电流限制,可以很容易地补偿,陶瓷输出电容稳定,不需要浪费功率的检测电阻。可选的不连续操作模式增加了轻负载时的效率。LTC1778工作在4V至36V的宽输入电压范围内,并提供0.8至0.9·V(IN)的输出电压。可以选择高达近2MHz的开关频率,允许在组件尺寸的开关效率方面有很大的自由度。故障保护功能包括电源-良好输出,电流限制折回,可选的短路关闭定时器和过压软锁存器。LTC1778采用16引脚窄SSOP封装。
图1显示了移动Pentium III I/O电源的典型LTC1778应用原理图。该电路针对5V至24V输入电源的小尺寸和高效率进行了优化。为了减少电路板空间,它使用单双n通道FDS6982S MOSFET和一个180μF (Panasonic SP)输出电容。典型上升时间为20ns的超高速内部栅极驱动器有助于最小化开关损耗,强栅极驱动器有助于最小化导电损耗。
图1所示、LTC1778移动奔腾III I/O电源
图2显示了0A到5.5A负载步长的瞬态响应。可以看出,LTC1778可以很容易地满足I/O瞬态和静态规格,只有一个输出电容。LTC1778允许使用许多不同类型的输出电容器,如铝电解,钽,POSCAP, NEOCAP, SPs和陶瓷,因为OPTI-LOOP 补偿允许外部补偿反馈回路。
图2、1个SP输出电容,I(L) = 0A至5.5A输出电压瞬态响应
图3显示了使用两个150μF POSCAP输出电容的相同输出电压瞬态。请注意,POSCAP的等效串联电阻(ESR)为40毫欧,大约是SP电容器的两倍。因此,需要两个poscap来实现与一个SP电容器相同的输出电压瞬态响应。
图3、使用两个POSCAP输出电容,I(L) = 0A至5.5A时的输出电压瞬态响应
图4显示了V(IN) = 5V、V(IN) = 15V、V(OUT) = 1.25V、I(LOAD) = 10mA至7A时的典型效率曲线。可以看出,当负载电流达到5A时,效率优于85%。当V(IN) = 12V, I(LOAD) = 7A时,测量到的MOSFET外壳温度仅为70°C。该电路可以在0.5“× 1”的电路板空间上实现。
图4、图1的效率曲线
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