負載點電源（POL）瞬態(tài)響應性能的研究.pdf

1、隨著處理器內核電壓降至1V以下，其電流消耗則不斷上升，未來的負載點電源(POL)要求有更高的效率、更高的功率密度和更快的瞬態(tài)響應速度。對于瞬態(tài)響應性能的研究，通常單純地只對主電路或控制方法進行優(yōu)化，本論文則綜合考慮了上述兩方面因素，以輸入電壓12V、輸出電壓可調0.9V～3.3V/16A(最大輸出電流)、采用同步整流BUCK電路的POL樣機設計為例，從以下方面進行探討： 1．介紹了負載點電源的主電路分析和設計，從保證較高效率角度

2、，分析如何選取主要元器件，包括主開關管、同步整流管和輸出濾波電感值。 2．從主電路角度，詳細分析了影響瞬態(tài)響應性能的主要相關因素，包括輸出電感值、負載電流切換時刻、控制器的性能和輸出電容，運用Mathcad軟件分析了輸出LC濾波器的選擇。 3．提出了一種采用純阻性電壓補償網絡實現(xiàn)AVP控制的設計方法，并給出了相應的大信號、小信號系統(tǒng)的具體設計過程。該方法通過在電壓環(huán)中引入直流增益，使得輸出電壓在動態(tài)切換后，不再返回至原來

3、值，從而減小了輸出電壓的過沖值和跌落值。詳細研究了平均電流控制模式在多種電壓等級輸出POL應用中的實現(xiàn)方法，以使系統(tǒng)性能最優(yōu)?；谏鲜鲈O計方法，分析對比了平均電流控制模式和AVP控制在動態(tài)響應性能方面的優(yōu)缺點，并給出了仿真結果。 4．制作了一臺功率密度較高的POL樣機(其封裝符合DOSA標準)，實驗結果驗證了兩種控制方法的理論分析結論及設計的有效性。 本文對負載點電源的瞬態(tài)響應性能研究表明，通過選取合理的負載點電源主電路