高速瞬态响应的关键技术 —“H3Reg”

BD95601MUV与BD95602MUV是支持近年来的低电压大电流电源规格的开关稳压器控制器IC,不仅效率高、具备多种保护功能,作为需要高精度、高稳定性的FPGA与CPU的电源,还具备最佳的性能。

低电压大电流的条件下,为了保持电压精度,获得更高的稳定性,必须要高速负载瞬态响应。负载电流急剧变动时,输出电压绝对会有瞬间波动。如何迅速将其恢复的负载瞬态响应特性成为关键。

作为负载瞬态响应特性高速化的控制方法,固定导通时间控制已经众所周知。BD95601MUV与BD95602MUV采用ROHM独有称为“H3Reg”的控制方式。这就是,比固定导通时间控制方式的瞬态响应特性更快的进化型固定导通时间控制方式。以下介绍“H3Reg”的工作。

  • FB引脚与内部电压控制比较器输入的基准电压(REF)相比较,将分压反馈输出电压。
  • 通常工作中,H3Reg控制器检测到FB引脚的电压在REF电压以下时,通过以下的公式确定时间(tON)的HG导通时间(高边晶体管导通),以使输出电压上升。

HG导通时间公式

graf_0526_01

  • tON之后HG关断,LG导通(低边晶体管导通),FB引脚电压开始下降,与REF电压相等时,LG关断。
  • 通过如此重复,保持输出恒定。
  • 负载突然变化时,输出下降,经过FB引脚电压确定的tON时间,也无法上升到REF电压以上时,延长tON时间以提供更多的功率,加快输出电压的恢复。换句话说,提升瞬态响应特性。
  • 输出电压恢复后,回归通常工作。

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FPGA与CPU等从休眠状态转为充分运转时,这会引起急剧的负载电流变动。如果不迅速恢复,尽量减少电源电压变,将会影响FPGA与CPU的工作。输出电压越低,容许相应负载瞬态的变动越小,将使负载电流的变动越大,并且电压变动也越大。因此,以低电压大电流为条件的电源更为严苛,必须具备相应性能。

满足FPGA的电源要求的开关稳压器控制器

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