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基于立锜科技 RT3609BE 提供Intel IMVP 8 Rocket Lake-S (RKL) & Comet Lake (CML)雙通道之CPU 核心電源方案

作者: 時間:2022-12-21 來源:大大通 收藏

1. VCORE 轉(zhuǎn)換器(調(diào)節(jié)器)是在臺式個人電腦、筆記本式個人電腦、服務器、工業(yè)電腦等計算類設備中為 CPU(中央處理器)內(nèi)核或 GPU(圖形處理器)內(nèi)核供電的器件,與普通的 POL(負載點)調(diào)節(jié)器相比,
它們要滿足完全不同的需要:CPU/GPU 都表現(xiàn)為變化超快的負載,需要以極高的精度實現(xiàn)動態(tài)電壓定位 (Dynamic Voltage Positionin g),需要滿足一定的負載線要求,需要在不同的節(jié)能狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換,
需要提供不同的參數(shù)測量和監(jiān)控。
在 VCORE 轉(zhuǎn)換器與 CPU 之間通常以串列匯流排界面進行通訊,CPU 會根據(jù)其負荷和運行模式提出不同的供電要求。
2. APU供電架構(gòu): 
VCORE 轉(zhuǎn)換器有很多用戶可設置的參數(shù),它們可以根據(jù) CPU 的工作電壓和性能需求進行選擇,保護閾值以及轉(zhuǎn)換器的回應特性也是可以進行精心調(diào)配的。
由于要設置的參數(shù)很多,它們的值又都可根據(jù)需要進行設置,設計上就采用很多電阻分壓器來完成對這些參數(shù)的設置。

對于 VCORE 轉(zhuǎn)換器來說,精確測量每個相的電流是很重要的:
向 CPU 報告電流消耗總量的時候需要它,使各相之間的電流維持平均分配需要它,為實現(xiàn)良好的回路特性控制、設定負載線 (Load Line) 和過流保護也需要它。

溫度狀態(tài)的監(jiān)測是通過靠近功率級元件放置的 NTC 熱敏電阻實現(xiàn)的,溫度資料可讓 CPU 隨時讀取,調(diào)節(jié)器本身也
可在超過一定的溫度閾值時發(fā)出報警資訊。
3. 針對 新一代 Alder Lake-S & Comet Lake 桌上型中央處理器, 推出 電源解決方案 :
符合IMVP 8規(guī)范
6/5/4/3 Phase (CORE VR) + 2/1 Phase (AXG VR) 電壓轉(zhuǎn)換控制器
現(xiàn)今 VR 面臨了更嚴苛的挑戰(zhàn),不僅需要高電流,還有嚴格的瞬態(tài)響應要求。
為了使系統(tǒng)能有更快速的響應,并且也減少尺寸和成本,立锜提出了 G-NAVP架構(gòu)的多相位 VR。
架構(gòu)采用的是有電流斜坡和 AVP 功能的漣波型固定導通時間控制法。
固定導通時間控制具有快速響應和高效率的特點、AVP 能節(jié)省 BOM 的成本、偏移取消電路和斜坡補償則能提高 DC 的精確度和抗雜訊能力。
結(jié)合上述功能,以 G-NAVP TM 為控制架構(gòu)的 VR 控制器能提供絕佳的性能,且可滿足大多數(shù) 英特爾和 AMD 之 VR 電源規(guī)格。
由于 VCORE 轉(zhuǎn)換器的設計非常復雜,其周邊元件的設計過程非?;ㄙM時間。
為了幫助設計者縮短其時間耗用,立锜為每顆 VCORE 轉(zhuǎn)換器都提供了 Excel 格式的設計工具。
是一間國際級的類比IC設計公司,專注于提供客戶多元且具競爭力的產(chǎn)品以及完整的電源管理解決方案,產(chǎn)品廣泛應用于電腦、消費性終端產(chǎn)品、網(wǎng)路通訊裝置、大尺寸面板顯示器等領域。
成立于公元1998年,總公司設立于臺灣新竹,并且于亞洲、美國和歐洲各地有服務據(jù)點。

本文引用地址:http://2s4d.com/article/202212/441912.htm

?場景應用圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?搭配Discrete MOSFET 與 Dr. MOSFET 應用方塊

?核心技術優(yōu)勢

綠能原生適應性電壓定位架構(gòu)(G-NAVP TM)

一種具有電流斜坡和 AVP 功能的漣波型固定導通時間的控制架構(gòu)。

固定導通時間控制的特點是在保持重載的高效率時,也提高輕載的效率,以滿足越來越嚴格的輕載效率規(guī)格。

增強的輕載效率能提高手機產(chǎn)品的使用時間,這對消費使用者是非常重要的特點。AVP 功能則是為了節(jié)省能源和  BOM  成 本,而這也是由 CPU 芯片制造商,如英特爾和 AMD,所規(guī)定的功能。


G-NAVP TM架構(gòu)是具有外部斜坡  (ramp)  和 DC 偏移消除的一種固定導通時間之電流模式控制。

具有限 DC 增益的誤差放大器  (EA)  可用來調(diào)整 AVP 負載線,并作為極點和零點補償。

電流信號是透過  DCR  電流檢測網(wǎng)路,并用外部斜坡  (ramp)  和  comp 信號來調(diào)變;其中加上外部斜坡  (ramp)  是為了增加抗雜訊能力。

導通時間產(chǎn)生器  (on-time generator)  將隨輸入和輸出電壓自動改變導通時間,以使電感器電流漣波在整個輸入  /  輸出范圍都保持恒定。

為能有更精確的輸出電壓,在回路中加上 DC 偏移消除功能好消除漣波偏移電壓。上述提及的功能不僅增加 CPU 控制器的穩(wěn)健性和精確度,而且能保有良好的瞬態(tài)響應性能。

G-NAVP TM 架構(gòu)提供了許多值得注意的特點:

· 對所有 VR 之 AVP 的要求,很容易設定其負載線(下垂)

· 快速的瞬態(tài)響應,從而降低了輸出電容值和成本

· 輕載時的高效率

· 對所有 VR 之 DC 的要求,都有高輸出電壓準確度

· 對所有 VR 之漣波的要求,都能使用固定電流漣波

?方案規(guī)格

· 串列VID界面相容的電源管理機制

· 包含6/5/4/3相CORE VR和2/1相AXG VR的PWM控制器

· 采用G-NAVP?控制技術

· DAC精度:0.5%

· 遠端差分電壓檢測技術

· 內(nèi)建ADC完成基礎參數(shù)設定和資料上報

· 精確的電流平衡機制

· 實施系統(tǒng)熱補償?shù)腁VP

· 輕載時以二極體模擬模式運行

· 使用AQR快速瞬態(tài)回應機制應對瞬態(tài)變化

· VR Ready指示

· 過熱監(jiān)控和指示

· 電流監(jiān)控

· 過壓保護、過流保護、欠壓鎖定保護和欠壓保護

· 過壓保護、過流保護和欠壓保護有指示標志

· 可與多種來源的Dr.MOS配合工作

· 可設定工作頻率范圍

· 可設定電壓變換速度

· 強化動態(tài)VID表現(xiàn)

· 對音訊雜訊進行抑制

· 動態(tài)零負載線

· 可關閉電壓軌輸出

· 支持相位倍增器RT9637以實現(xiàn)高相數(shù)應用

 標準的I2C界面支援進行

?熱平衡調(diào)節(jié)

?動態(tài)負載線設定

?電壓偏置設定

?固定VID設定

?保護上報和保護的解除

?電流、PSYS、溫度上報

?強制PS0運行

?60引腳WQFN封裝



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