為微處理器核心供電

 

通過(guò)一個(gè)包含三個(gè)步驟的過(guò)程選擇低電壓應(yīng)用的正確設(shè)計(jì)，并去探驗(yàn)最新低壓降和開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓技術(shù)。

　　隨著處理器核心電壓與ASIC 核心電壓輪番持續(xù)下降，只有徹底理解了需求和可選方案，才能選出能提供這些所需低電壓的最佳設(shè)計(jì)。一般來(lái)說(shuō)，在可能的情況下，我們大多數(shù)人都更愿意用線(xiàn)性穩(wěn)壓器，而不是開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器。因?yàn)榫€(xiàn)性穩(wěn)壓器，或 LDO（low dropout，低壓降）穩(wěn)壓器，一般實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，成本低，體積小。但是，線(xiàn)性穩(wěn)壓器從 V_IN 到 V_OUT 電壓降產(chǎn)生的功率損失會(huì)降低電源效率，并且發(fā)熱高，所以，線(xiàn)性穩(wěn)壓器經(jīng)常被排除在可選范圍之外。而且，當(dāng) V_OUT伴隨著微處理器核心電壓進(jìn)一步下降，線(xiàn)性穩(wěn)壓器可能會(huì)更難于符合要求。然而，立即拋棄 LDO 穩(wěn)壓器也不明智的，畢竟它還有許多優(yōu)點(diǎn)。
　　在對(duì)線(xiàn)性穩(wěn)壓器作了評(píng)估后，我們還需要遍歷所有的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器可選方案。是應(yīng)該采用同步方式還是異步方式；用電流模式還是電壓模式；脈沖寬度、脈沖頻率還是磁滯開(kāi)關(guān)？還需要其它特性嗎？如果可選的線(xiàn)性穩(wěn)壓器和開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器實(shí)在太多，要找到一個(gè)最適合自己產(chǎn)品的方案，就應(yīng)該把應(yīng)用需求列出一個(gè)詳細(xì)清單，然后同各種可供選擇的方案進(jìn)行比較。應(yīng)該記?。哼x擇正確設(shè)計(jì)的過(guò)程包括三個(gè)步驟，第一步就是建立有關(guān)需求、約束以及所期望特性的完整清單，從而全面理解自己的需要并使其文檔化。
　　這個(gè)清單開(kāi)始于一些基本要素：如輸入電壓、輸出電壓以及負(fù)載電流。然后盡可能多地添加其它信息。清單中包含的需求、約束和期望特性越多，就更容易縮小可選方案的范圍。這一清單可以提示出什么是重要的，并幫助理解及證明自己的最終決定。清單的其它項(xiàng)可能包括：成本、尺寸、電壓降（壓差V_IN-V_OUT 的最低值）、最小/最大輸入電壓、最小/最大可接受負(fù)載電壓、容錯(cuò)/精度、負(fù)載瞬態(tài)電流、線(xiàn)路調(diào)整率、靜態(tài)電流、電池類(lèi)型及壽命、開(kāi)/關(guān)腳、封裝/布局/定位的限制、順序、軟起動(dòng)、環(huán)境溫度、期望和禁止的開(kāi)關(guān)頻率、對(duì)部件來(lái)源/類(lèi)型的限制等等。除此以外，是否還有其它因素會(huì)影響到最終決策呢？
　　經(jīng)過(guò)對(duì)需求與約束的充分考察并使之文檔化后，第二個(gè)步驟是研究選擇線(xiàn)性穩(wěn)壓器的可行性。這一步很有必要，這樣可以在研究線(xiàn)性穩(wěn)壓器優(yōu)劣的同時(shí)，快速地縮小可選范圍。最重要的一些計(jì)算都很簡(jiǎn)單，通過(guò)這些計(jì)算可以確定功率損耗、效率以及需要的散熱方式：首先，用 I_OUT 與 壓差V_IN-V_OUT的乘積計(jì)算出功率損耗，然后與 IC 內(nèi)部電路的功耗相加：P_LOSS=[(V_IN-V_OUT)