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新一代电源模块以较少电容达到更快速的瞬时响应

2010-03-26 16:52:51 来源:今日电子 作者:Boxer 责任编辑: boxer158 收藏本文
对于复杂的电路板,如高阶通信系统,设计人员愈来愈需要为不同的DSP、FPGA、ASIC和微处理器提供更多的电压轨。目前必须面对的电源系统设计挑战,是在高速数字电路产生电流瞬时的情况下,将电压偏差降到最低。
  在高瞬时负载的应用中,TurboTrans技术能够让设计人员减少高达8倍数量的输出电容,同时将电压偏差降低,因此能够节省电容成本与印刷电路板空间。这项技术的另一项优点是提升超低ESR电容的稳定性。设计人员便能够使用较新的Oscon输出电容、聚合物钽质输出电容或所有陶瓷输出电容,而完全不需顾虑稳定性问题。如此一来,便能够运用可达到高温无铅焊锡规范的电容技术。


  更快速的瞬时响应与更低的电压偏差


  TurboTrans技术能够减少增加电容以达到特定瞬时目标的需求。对于TI的额定30A PTH08T210W之类的模块,经证实可减少高达8倍数量的电容。图2显示改变量为5A/μs的10A负载步阶所需的50mV最大偏差瞬时目标范例。第一张图显示 PTH08T210W以470μF的最低需求输出电容运作,而且TurboTrans功能已关闭。电压偏差由于瞬时而达到150mV。为满足所需的50mV偏差值,设计人员总共需要10 560μF的输出电容,如第二张图所示,这是未使用Turbo Trans功能的模块常见的结果。第三张图则显示使用TurboTrans功能的结果,其中只需要1320μF的输出电容。
 


 

  图2 瞬时响应vs.电容


  这个范例显示减少的电容有8倍之多。当然,减少所需的电容与使用的电容类型有关,因为每个电容类型都有各自的寄生阻抗。不同的电容类型有不同的ESR与ESL特性,低ESR电容贮电模块相当适合采用TurboTrans技术。


  透过先进的TurboTrans技术,系统设计人员如今能够在较短的设计过程中以极低的成本使用POL模块,以达到特定的瞬时负载需求。如图3所示,这只需要在T2系列模块的VSENSE接脚与TurboTrans接脚之间接上电阻,从而就可根据数据表决定电阻的值与所需的电容数量。
 


 

  图3 接上TurboTrans的T2系列电源模块


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