采用PWM IC的数字供电技术

2013-10-16 08:25:16来源: 互联网

数字供电和常见的模拟供电不同,前者采用了数字PWM,体积更小的整合了数字MOSFET和DRIVER的芯片,以及体积更小的数字排感,搭配多个 MLCC;而模拟供电不同,采用传统的PWM芯片,每相搭配2-4个体积比较大的MOSFET,每相搭配一个独立的电感,而且会搭配容量比较大的电容。所以从外观上,我们很容易分辨数字供电和模拟供电。

  可看出影驰这款显卡采用了数字PWM VT1165MF,体积非常小、整合MOSFET和DRIVER的CSP封装VOLTERRA公司的VT1195SF MULTIPHASE电源芯片,以及CPL-4-50数字排感和MLCC,显然这是典型的数字供电。不过数字供电的意义不仅仅在于“体积”,更在于性能。

  数字供电采用的PWM IC

  显卡采用的PWM芯片为VT1165MF,在NVIDIA旗舰显卡上很常见,可以轻松搞定数百瓦功耗的顶级显卡。通过VT1165MF组成的数字供电,转换效率远高于模拟供电普遍保持的70-80%,而达到了90%.不仅仅如此,由它组成的数字供电还更为精确,GPU电压峰值幅度仅140mV,而模拟供电 GPU电压峰值幅度却有300mV.更精确的供电有利于保证GPU稳定工作,超频也更容易达到极限,寿命也更长。

  数字供电采用的MOSFET

  上面我们已经谈到数字供电和模拟供电最明显的特征之一,那就是MOSFET和DRIVER.这款数字供电显卡采用了VT1195SF,内部整合了 MOSFET和DRIVER.相比模拟供电常采用的工作频率在300KHz的MOSFET,数字供电MOSFET工作频率非常高,达到了800KHz.更高的开关频率,使得数字供电瞬态性能更佳,功耗更低,转换效率更高。同时,数字供电可以驱动的电流每相可以达到40A,远远超过了模拟供电普遍30A的极限。结合这款显卡4相数字供电设计来看,它可以提供电流达160A,这样大的电流也更适合超频。

  不仅仅如此,数字供电的MOSFET可以承受的温度更高,可以适应更恶略的工作环境。普通模拟供电采用的MOSFET,尽管独立设计,相对散热更好一些,但是它们最高能承受的温度只有100度左右。而上面的数字MOSFET最高承受的温度可达200度。这样一来,数字供电应用范围也更广。抛开成本来看,数字MOSFET件前景更光明。

  数字供电采用的排感

  数字排感同样是数字供电一个非常明显的特征。常见的模拟供电,都采用了单个封装的电感,体积比较大,占用PCB面积比较大。而这款显卡采用的数字供电排感 CPL-4-50,却有点象多个电感“集成”到一起,体积更小。不仅仅如此,数字供电采用的排感在性能方面也更出色。以工作频率为例子,普通的模拟供电采用的电感工作频率一般为300KHz,而数字排感工作频率可以达到1MHz.并且,数字排感的内阻更低,这样一来,电感导致的热损耗也更小,数字供电转换效率也更高。

  最后,我们来小结一下数字供电的特点:

  1.体积小,数字MOSFET、DRIVER CSP封装,体积小,数字排感体积小,PCB面积也可以更小。

  2.供电更精确,数字供电GPU峰值电压仅140mV,模拟供电GPU峰值电压达300 mV.

  3.数字供电转换效率更高,模拟供电通常转换效率在70-80%,数字供电转换效率90%左右。

  4.数字供电电流更大,模拟供电每相通常极限为30A,数字供电每相极限可达40A.

  5.数字供电更耐高温,CSP封装MOSFET工作温度上限为200度,而模拟供电采用的MOSFET工作温度上限为100度左右。

  6.数字供电工作频率更高,数字供电MOSFET工作频率达800KHz,模拟供电常采用的MOSFET工作频率仅300KHz;数字供电排感工作频达1MHz,模拟供电常采用的电感工作频率仅300KHz.

  7.数字供电内阻更小,数字供电采用排感内阻要小于模拟供电常采用的电感。

关键字:PWM  IC  数字供电

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/1016/article_20101.html
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