处理器的高效率电源管理

时间：02-13 来源：EDN 点击：

DrMOS

　　配置一个减小尺寸、可伸缩多相变换器的一种方法是采用DrMOS(Driver-MOSFET)规范(Intel公司2004年11月提出)。DrMOS模块包括驱动器和功率MOSFET(图2)，设计用于多相变换器。

　　对于一个DrMOS器件采用多芯片模块的一个主要优点是，可以使单独MOSFET性能最佳化。然而，多芯片模块的元件成本高于等效的单片方案。尽管如此，设计人员应从系统观点看成本问题。

　　Fairchild公司的FDMF8700是一款支持Intel的DrMOS Vcoredc-dc变换器标准、用于大电流同步降压应用的FET加驱动器的多芯片模块。这是一个完全集成的功率级方案，采用8×8mm MLP封装。它替代一个12V驱动器IC和3个N沟MOSFET，与分立元件方案相比，节省板空间50%。开关和驱动器管心的布线和尺寸是最佳化的，能工作在较高频率。

　　不象分立方案那样，寄生元件与板布线一起显著地降低了系统效率，FDMF8700模块的热和电气性能，使寄生效应最小，改善了总系统效率。在工作时，高端MOSFET对于快速开关是最佳的，而低端器件对于低RDS(ON)是最佳的。这种配置实现了变换12V总线到提供处理器芯核1.0V~1.4V(高达30A)电压所需求的低占空比开关。

　　Fairchild家族的DrMOS多芯片模块包括FDMF6700，FDMF8704，FDMF8704和FDMF8705(见图3)。

图2 DrMOS模块包含驱动器和功率MOSFETs。控制电路和输出级具有独立的地

　　Renesas Technology America公司的RZJ20602NP集成一个驱动器IC和高、低端功率MOSFET在56引脚QFN封装中。这种第二代驱动器-MOSFET产品工作在高达2MHz开关频率，其最大输出电流为40A。工作在1MHz，VIN=12V，VOUT=1.3V时，最高效率接近87%。在25A输出电流时，功耗只有4.4W。

　　NXP公司的NXP PIP212-12M也满足DrMOS规范。它由高端(控制FET)、低端(同步FET)和FET驱动器组成。它可以用做降压稳压器构建单元，每相大于30A电流、工作频率高达1MHz。

　　Semtech公司的SC2447是一款高频率、双相PWM降压控制器，对于Philips和Renesas DrMOS是最佳的器件，适用于网络系统电源。它采用固定频率、连续导通峰电流模式的控制，具有良好的补偿和快速瞬态响应。它产生两个独立的180?异相、30A输出。每个相具有单独的闭环软启动和过载停机定时器。

　　Intersil公司的ISL6307A控制微处理器芯核电压调整(图3)。微处理器负载可产生非常快沿率的负载瞬态。ISL6307A具有宽带控制环和高达12MHz的纹波频率，能为瞬态提供最佳响应。ISL6307A利用专利技术感测电流，来测量低端MOSFET导通期间跨接在低端MOSFET的RDS(ON)或输出电感器dc电阻(DCR)上的电压。电流感测器为精确电压降、通道电流平衡和过流保护提供所需的信号。可编程内部温度补偿功能补偿电流感测元件的温度系数。

图3 由4个Fair child FDMF 8704DrMOS模块和1个分离的四相Intersil ISL8307A PWM控制器组成的简化四相电压稳压器电路　

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