满足AMD K8低功耗移动处理器规范的电源
本应用笔记描述了一个使用MAX1937实现的完全满足AMD K8低功耗移动处理器规范的两相、同步整流型降压调节器。
本设计使用标准的K8 VID平台，为所选则的VID电压增加了一个-100mV的偏移。一种有源偏移方法实现了所需的-100mV偏移。该应用中指定的固定偏差或电压定位在50mV。
该有源偏移电路的细节、原理图和电源的完整元件清单在下文列出。下面还给出了一个1.2V、27.3A的参考设计以及测试数据。
关于两相、同步整流型降压稳压器(电压定位等)的详情，请参考MAX1937-MAX1939的数据资料。
有源偏移
图1展示了有源偏移电路，它实质上是一个1mA精密电流源。电路包括R51、R52、R53、R54、R55和运算放大器LMX321 (U2)。该电路从MAX1937的基准电压(引脚12)接收2V输入，并且在2kΩ电阻R55上保持如图中所示极性的2V电压。由此在该电阻中产生1mA的电流，该电流经过连接到 MAX1937 FB引脚(14引脚)的100Ω电阻R8产生-100mV的负偏移。
详情介绍
本应用笔记描述了一个使用MAX1937实现的完全满足AMD K8低功耗移动处理器规范的两相、同步整流型降压调节器。
本设计使用标准的K8 VID平台，为所选则的VID电压增加了一个-100mV的偏移。一种有源偏移方法实现了所需的-100mV偏移。该应用中指定的固定偏差或电压定位在50mV。
该有源偏移电路的细节、原理图和电源的完整元件清单在下文列出。下面还给出了一个1.2V、27.3A的参考设计以及测试数据。
关于两相、同步整流型降压稳压器(电压定位等)的详情，请参考MAX1937-MAX1939的数据资料。
有源偏移
图1展示了有源偏移电路，它实质上是一个1mA精密电流源。电路包括R51、R52、R53、R54、R55和运算放大器LMX321 (U2)。该电路从MAX1937的基准电压(引脚12)接收2V输入，并且在2kΩ电阻R55上保持如图中所示极性的2V电压。由此在该电阻中产生1mA的电流，该电流经过连接到MAX1937FB引脚(14引脚)的100Ω电阻R8产生-100mV的负偏移。
图1. 有源偏移电路
上述电路的输出阻抗远大于负载电阻(在本例中为100Ω)，因此它对电路的影响可以忽略。对于-100mV的偏移，上述电路的精度取决于2V基准电压(在0°C至85°C范围内变化±13mV)、2kΩ (1%)电阻R5A和100Ω (1%) FB电阻R8。偏移电压由下式给出：
将最差工作条件下的元件参数代入上式，可以得到偏移电压的最大误差为±2.6mV。表1给出了空载时所选VID代码和对应的实际输出电压值，以说明该动态偏移电路的性能。表2列出1.2V、35W电源的负载调整参数。
表1. 具备-100mV偏移时VID代码和对应的实际输出电压
| VID CODE | VOUT | VOFFSET, Target = -100mV |
|---|---|---|
| 1.3 | 1.201 | 0.099 |
| 1.275 | 1.1759 | 0.0991 |
| 1.25 | 1.1507 | 0.0993 |
| 1.225 | 1.1256 | 0.0994 |
| 1.2 | 1.1019 | 0.0981 |
| 1.175 | 1.0768 | 0.0982 |
| 1.15 | 1.051 | 0.099 |
| 1.125 | 1.0265 | 0.0985 |
| 1.1 | 1.0013 | 0.0987 |
| 1.075 | 0.9763 | 0.0987 |
| 1.05 | 0.951 | 0.099 |
| 1.025 | 0.926 | 0.099 |
| 1 | 0.9008 | 0.0992 |
| 0.975 | 0.8759 | 0.0991 |
| 0.95 | 0.8507 | 0.0993 |
| 0.925 | 0.8256 | 0.0994 |
| 0.9 | 0.8004 | 0.0996 |
| 0.875 | 0.7753 | 0.0997 |
| 0.85 | 0.7501 | 0.0999 |
| 0.825 | 0.7249 | 0.1001 |
| 0.8 | 0.6997 | 0.1003 |
表2. VID设置为1.2V时的负载调整参数
| IOUT | VOUT | VID CODE | ΔV = VID - VOUT |
|---|---|---|---|
| 0 | 1.201 | 1.3 | 0.099 |
| 2 | 1.1981 | 1.3 | 0.1019 |
| 5 | 1.1924 | 1.3 | 0.1076 |
| 10 | 1.1806 | 1.3 | 0.1194 |
| 15 | 1.1725 | 1.3 | 0.1275 |
| 20 | 1.1641 | 1.3 | 0.1359 |
| 25 | 1.1577 | 1.3 | 0.1423 |
| 27.3 | 1.152 | 1.3 | 0.148 |
表3. 物料清单
| DESIGNATION | QTY | DESCRIPTION | Vendor |
|---|---|---|---|
| C1, C2, C9, C10 | 4 | 10µF 25V (1812) TMK432BJ106MM |
Taiyo Yuden |
| C3, C26, C39-C42 | 6 | 2.2uF 6.3V (0805) JMK107BJ225MA |
Taiyo Yuden |
| C4, C6, C60 | 3 | 0.22µF 10V X7R (0603) LMK107BJ224KA |
Taiyo Yuden |
| C24 | 1 | 0.47µF 10V X5R (0603) LMK107BJ474KA |
Taiyo Yuden |
| C5, C7, C12, C13 | 4 | 4.7nF 50V X7R (0603) GRM39X7F472K50 |
Murata |
| C8, C28 | 2 | 1µF 35V (0805) GMK316BJ105ML |
Taiyo Yuden |
| C25 | 1 | 47pF 50V C0G (0603) GRM39C0G470J050AD |
Murata |
| C31-C33 | 3 | 680µF/2.5V 5mΩ ESR POSCAP Sanyo: 2R5TPD680M |
Sanyo |
| R2, R5 | 2 | 0Ω (0603) | |
| R4, R7 | 2 | 200, 5% (0603) | |
| R8, R9, R28 | 3 | 100, 5% (0603) | |
| R23 | 1 | 200k, 1% (0603) | |
| R24 | 1 | 51.1k, 1%, (0603) | |
| R27 | 1 | 10k, 1% (0603) | |
| R47 | 1 | 10, 5% (0603) | |
| R22 | 1 | 90.9k, 1% (0603) | |
| R25 | 1 | 120k, 1% (0603) | |
| R26 | 1 | 100k, 1% (0603) | |
| R51, R52, R53 | 3 | 102k, 1%(0603) | |
| R54 | 1 | 100k, 1% (0603) | |
| R55 | 1 | 2k, 1% (0603) | |
| R50 | 1 | 4.02k, 1% (0603) | |
| L1, L2 | 2 | 0.6uH ETQP1H0R6BFA | Panasonic |
| D1 | 1 | Dual Schottky Diodes (SOT23) Central: CMPSH-3A Central |
|
| ZD1 | 1 | Zener, 12V Central CMDZ12L | Central |
| Q1, Q6 | 2 | N-channel Powerpak SO8 MOSFETs, SI7860DP |
VISHAY SILICONIX |
| Q3, Q7 | 2 | N-channel Powerpak SO8 MOSFETs, SI7356DP |
VISHAY SILICONIX |
| Q15, Q13, Q14 | 3 | 2N7002A | Central |
| PCB | 1 | 4 Phase MAX1937 Evaluation PCB NPCB 07-03 4.5inch x 3 7/8 |
|
| U1 | 1 | MAX1937EEI (QSOP) | MAXIM |
| U2 | 1 | LMX321 Opamp SOT-23-5 / SC70-5 |
MAXIM |
