datasheet

何时选用多相位

2014-03-16来源: deyisupport 关键字:多相位

有很多应用都可通过多相位电源获得优势,例如 ASIC 或处理器的内核电源、汽车音响电源或者服务器的存储器应用等。几乎任何电源都可充分发挥多相位方案的优势。多相位电源优势包括热性能、尺寸、输出纹波以及瞬态响应等。该方案适用于简单的降压转换器、升压转换器以及诸如有源钳位正向或反向转换器等更复杂设计。

相关文章:多相位降压转换器的优势

电源与传导损耗有关的热性能与电流平方成正比。使用多相位方法可减少这些损耗。例如使用双相位,与传导损耗有关的电源可减半。

  • 单相位传导损耗 =
  • 双相位传导损耗 =
  • 四相位传导损耗 =

传导损耗只是电源总体损耗的一部分,但在较大电流下这些损耗会非常显著。

通过采用多相位方案缩小电源尺寸。尽管需要使用更多组件,但组件的尺寸一般比较小。磁组件会占据绝大多数电源空间,尽管需要更多元件,但整体体积还是会缩小。尺寸因素不仅与真正的大电流电源有关,有时较低电流的设计也会受益,可缩小尺寸。

多相位方案的最大优势之一是纹波电流消除。该纹波电流消除有利于输入输出电容器。下图是纹波电流消除如何降低输入或输出电容器中均方根电流的实例。

图 1:降压输入电容器,升压输出电容器

图 2:降压输出电容器,升压输入电容器

图 1 图 2 经过规范化,可显示在不同相位及占空比数量下,均方根电流的降低情况。图 1 针对降压转换器中的输入电容器或升压转换器中的输出电容器。图 2 针对降压转换器中的输出电容器或升压转换器中的输入电容器。

可使用多个功率级提高电源的瞬态响应。提高的主要原因是能够降低磁电感,使电流升高更快。更小的磁器件会导致更大的纹波电流,但由于纹波电流消除的原因,纹波性能可保持不变。此外,更小的磁组件还有助于增大转换器带宽。

要说明多相位转换器的优势,必须涉及以下电源规范:

  • Vin = 12V
  • Vout = 1V
  • Iout = 40A
  • 输出纹波频率 = 500KHz

单相位设计与双相位设计的对比

单相位设计

双相位设计

传导损耗

P

½ P

开关损耗(维持 500KHz)

P

½ P

RMS 输入纹波电流

0.3*I

0.2*I

RMS 输出纹波电流

0.9*I

0.8*I

组件数量

X

1.5*X

电感器体积

17 毫米 x 17 毫米 x 7 毫米

2023mm3

2 x 10 毫米 x 10 毫米 x 4 毫米

800mm3

 

总之,与单相位方案相比,多相位电源可提供许多优势。使用多相位方案,热性能、输入输出纹波电流、尺寸以及瞬态响应都可得到改善,唯一的不足是设计稍微有些复杂,比传统单相位方案的组件数量要多。好消息是我们可采用德州仪器 (TI) 专门针对多相位设计方案设计的控制器、通过以下经过测试的 PowerLab 设计方案简化多相位电源设计。

多相位降压转换器电源设计:

  • PMP2277 — 使用 TPS40180 实现 3 相位 60A 同步电源
  • PMP3054 — 使用 TPS40140 实现 4 相位 80A 同步电源
  • PMP5621 — 使用 TPS40140 和 CSD87350 实现 4 相位 80A 同步电源
  • PMP7328 — 使用 TPS40422 和 CSD87350 实现双相位 60A 同步 PMBUS 电源

多相位升压转换器电源设计:

  • PMP2445 — 使用 TPS40090 为汽车音响应用实现 300W 4 相位升压
  • PMP4538 — 使用 TPS40090 为汽车音响应用实现 500W 4 相位升压

关键字:多相位

编辑:探路者 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/dygl/2014/0316/article_20974.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:PowerLab 笔记: 如何使用 Fly-buck™ 为低电压、低功耗工业应用供电
下一篇:多相位降压转换器的优势

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

浅述如何借用多相位升压转换器改善电源供应效能

频宽。  表14是这两种设计的时域效能,每种设计的负载都是由1~7个放大器推动,然后再量测输出电压。两种设计都能达到±1%的负载稳压精确度,但是单相位设计的表现略胜一筹,因为它使用了较多的输出电容。  缩小交错式升压设计的体积 可提升效率  和降压稳压器一样,交错式升压设计的效能也胜过单相位设计,例如从表15即可看出,交错式升压设计的体积更小,效率更高,这是因为它能减少输入和输出电容的涟波电流,使得设计的成本和热功耗都更小;它还能减少电感的电能储存要求,这表示电感磁线圈的体积、高度和热功耗都会降低。在这个例子裡,多相位设计可以减少3成功耗,同时将热量分散至较大的电路板面积,进而让设计拥有更好的热功耗管理能力。多相位设计必须量测和平
发表于 2014-12-27

TI多相位降压转换器满足4/8核心处理器电源需求

 德州仪器(TI)推出可满足 4核心及 8核心处理器电源需求的业界最小型 15A 多相位降压转换器,为智慧型手机与平板电脑延长电池执行时间。该款最新 LP8755 元件不仅可实现 70 mm2的整体解决方案尺寸,而且还可透过 2.5V 至 5V 输入在 90% 的高效率下支援高达 15A 的电流。  具有整合型 FET 的 LP8755 转换器使用 2 个 I2C 介面管理动态电压缩放,另采用自动相位增加及削减技术,在整个宽输出电流下保持最高标准的效率。该稳压器在轻负载工作时进入低功耗模式,每个转换器内核电流低至 10uA (Iq)时可实现最高效率。  LP8755这款多相位元件支援 15A 负载电流、小电压链波及高暂态回应,可为
发表于 2014-12-26

TI推出支持高级 PMBus™ 接口与智能功率级的多相位 Vcore 解决方案

    符合 VR12.5/VR12 标准的 DC/DC 控制器与 NexFET™ 智能功率级以最小封装尺寸实现最高效率.     2014 年 8 月 20日,北京讯---日前,德州仪器 (TI) 宣布推出一款面向企业级服务器、存储与高端台式机应用的完整多相位内核电压 (Vcore) 电源管理系统解决方案,分别为:TPS53661、TPS53641 和 TPS53631 DC/DC 控制器。此次推出的控制器 家族以及 CSD95372B 与 CSD95373B NexFET 智能功率级符合因特尔 VR12.5 与 VR12 稳压规范,是业界一流的数字多相位解决方案
发表于 2014-08-20

浅述如何借用多相位升压转换器改善电源供应效能

频宽。  表14是这两种设计的时域效能,每种设计的负载都是由1~7个放大器推动,然后再量测输出电压。两种设计都能达到±1%的负载稳压精确度,但是单相位设计的表现略胜一筹,因为它使用了较多的输出电容。  缩小交错式升压设计的体积 可提升效率  和降压稳压器一样,交错式升压设计的效能也胜过单相位设计,例如从表15即可看出,交错式升压设计的体积更小,效率更高,这是因为它能减少输入和输出电容的涟波电流,使得设计的成本和热功耗都更小;它还能减少电感的电能储存要求,这表示电感磁线圈的体积、高度和热功耗都会降低。在这个例子裡,多相位设计可以减少3成功耗,同时将热量分散至较大的电路板面积,进而让设计拥有更好的热功耗管理能力。多相位设计必须量测和平
发表于 2014-06-16

浅述如何借用多相位升压转换器改善电源供应效能

频宽。  表14是这两种设计的时域效能,每种设计的负载都是由1~7个放大器推动,然后再量测输出电压。两种设计都能达到±1%的负载稳压精确度,但是单相位设计的表现略胜一筹,因为它使用了较多的输出电容。  缩小交错式升压设计的体积 可提升效率  和降压稳压器一样,交错式升压设计的效能也胜过单相位设计,例如从表15即可看出,交错式升压设计的体积更小,效率更高,这是因为它能减少输入和输出电容的涟波电流,使得设计的成本和热功耗都更小;它还能减少电感的电能储存要求,这表示电感磁线圈的体积、高度和热功耗都会降低。在这个例子裡,多相位设计可以减少3成功耗,同时将热量分散至较大的电路板面积,进而让设计拥有更好的热功耗管理能力。多相位设计必须量测和平
发表于 2014-05-29

何时选用多相位

有很多应用都可通过多相位电源获得优势,例如 ASIC 或处理器的内核电源、汽车音响电源或者服务器的存储器应用等。几乎任何电源都可充分发挥多相位方案的优势。多相位电源优势包括热性能、尺寸、输出纹波以及瞬态响应等。该方案适用于简单的降压转换器、升压转换器以及诸如有源钳位正向或反向转换器等更复杂设计。相关文章:多相位降压转换器的优势电源与传导损耗有关的热性能与电流平方成正比。使用多相位方法可减少这些损耗。例如使用双相位,与传导损耗有关的电源可减半。单相位传导损耗 =双相位传导损耗 =四相位传导损耗 =传导损耗只是电源总体损耗的一部分,但在较大电流下这些损耗会非常显著。通过采用多相位方案缩小电源尺寸。尽管需要使用更多组件,但组件的尺寸一般
发表于 2014-03-16
何时选用多相位

小广播

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2018 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved
pt type="text/javascript" src="//v3.jiathis.com/code/jia.js?uid=2113614" charset="utf-8">