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CPU内核电压电路设计
来源:本站整理  作者:佚名  2009-08-27 10:48:50



代入参数及常规最大电流电压值计算,Q1-Q4应选择最大电压30V,最大电流20A的N沟道MOSFET作为开关MOSFET。

  (2)选择电感

  电感L的选择与工作频率f是内在联系的,电源转换器的工作频率越高,外部电感的取值越小,由此认为将工作频率f提至很高,来降低外部电感L的取值要求,实际上这种做法是不可取的,原因是出于工作效率的考虑,因为顶端 MOSFET和电感L会随着工作频率f的增大而消耗更多的能量,进而大大降低系统的效率。电感值还与突波电流有直接关系:电感值越大,工作频率越高,突波电流越小,相反,VIN或VOUT越大,突波电流越大,具体公式如下:

  突波电流 Iripple是CPU电源设计考虑的一个重要方面,目前CPU电源正朝着低电压,大电流的设计方向发展,这里选择1.5 H,20A带有铁氧体磁芯的的电感。

  (3)选择Rsense

  LTC1709内部电流监测引脚SENSE+,SENSE-与Rsense正负极相连,监测负载电路突波电流 Iripple和最大导通电流IMAX,电流比较器限定最大电流:IMAX=75mV/Rsense,并据测得突波电流 Iripple稍小于2倍最大导通电流IMAX,即:Rsense=2(50mV/IMAX)。这里IMAX为20A,经计算,Rsense选择5m ,1% 的精密电阻。

  (4)选择二极管

  二极管D1,D2应选用肖特基二极管用于MOSFET 死区时期,在电感L和负载电路之间构成放电环路,防止底端 MOSFET反向导通,保护MOSFET,提高工作效率。通常二极管D1,D2选取额定电流为1A-3A,反向击穿电压30V的肖特基二极管。

  (5) 选择输出电容COUT

  COUT要选取ESR等效串联阻抗值小的电容,这对减小电路由重载变轻载时的 VOUT阶跃电压,防止阶跃电压过大烧毁CPU,抑制突波电流 Iripple有重要意义。

  根据上式,并考虑到成本,输出电容COUT选择最大电压4V,180 F钽质电容4个。

  结语

  LTC1709电源转换器凭借少量的外围器件提供稳定的电压电流输出,特别适宜用作便携式电脑CPU电源系统的设计。此种芯片已成功应用于几款便携式电脑的研发设计中,经严格测试,性能优越,稳定性强,效果很好。

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