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LSI狼
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加入日期: Apr 2004
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以下是個人看法

VRM系統演變至今,從單相到多相,從類比控制到數位控制,都是為了符合處理器的供電及節能要求

從控制系統主要分三大類:
1.類比,主要結構是從內部誤差放大器、輸出電壓/各相電流回授、主控到各相High Side(HS)、Low Side(LS)MOSFET驅動IC信號,全部都是以類比方式傳遞及運作,主要好處是架構成熟,零組件簡單,但主要缺點是高頻化困難、對於後期處理器節能要求較難滿足
2.數位控制核心+類比信號,這類控制器最大的差異在於內部誤差放大器改由ADC(類比轉數位)、比較器、DAC(數位轉類比)構成,但外部電壓/電流回授,以及通往各相驅動IC仍屬於類比信號控制,這是為了因應VID控制及處理器節能需求所演變出的數位+類比式VRM,但是因為內部ADC/DAC轉換時有延遲及誤差存在,加上外部主要系統仍屬於類比信號控制,所以在高頻化上仍未改善
3.純數位控制+信號,這類控制器從核心內部控制電路,到外部回授/驅動信號全改由數位信號傳輸,控制器本體專心進行來自處理器控制命令及各相輸出控制,而各相驅動IC則結合電壓/電流回授轉換、HS/LS MOSFET驅動信號於一體中,和主控制器間以數位信號溝通,也就是驅動IC將各相輸出以數位方式回傳控制器,控制器也可以馬上將命令回傳驅動IC,可降低信號環路層數,也可降低延遲,加快反應速度,對於VRM整體高頻化有一定幫助,且對於目前新型處理器採數位VID方式,控制器可無縫接軌,有節能及加大輸出的需求時,也可針對單一相或特定相位下去調整或關閉,比起以往僅改變Duty Cycle方式,也可採用變頻方式控制,達到各相輸出最佳化

這上面所講的都是指控制環路部分(主控制器+各相驅動IC),而處理功率部分的HS、LS MOSFET、電感與電容等都大體維持不變

其他電源回路的變體還有VOLTERRA的DIGI VRM、IR的X-PHASE,DIGI VRM主要特色是把MOSFET與數位化驅動IC結合在同一個功率封裝內,可大幅降低VRM所需區域,加上其串列化數位傳輸,可搭配不同數量的功率封裝數來達到所需的相位數,加上高頻化設計,於二次側輸出端僅需採用MLCC電容,不用搭配常見的固態電解電容(不過在高階主機板上仍可見到採MLCC搭配固態甚至Proadlizer),而IR的X-PHASE則是採用類比式串列信號,搭配其控制IC,達到多相VRM控制

目前的主機板,因為CPU VID已經數位化,加上節能需求,所以大多採用數位控制核心+類比信號的方式,節能則是採用關閉特定相位方式增加在輕載時的效率
舊 2012-04-26, 12:41 AM #18
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