随着微处理器技术的飞速发展,其工作频率不断提高,系统的集成度也越来越大,而工作电压却在不断降低。为确保系统高效可靠的运行,给CPU提供可靠且高质量的电源成为必须,但这并不是一个容易完成的任务。事实上,而整个电脑系统中最棘手的电源问题就是如何驱动微处理器。处理器的电源要求低压大电流的输出能力,高精度的调整精度以及高速的瞬态响应能力。目前主流的微处理器的核心供电已经降至1V左右,需求的输出电流高达100A,且输出电流的瞬态响应要求达到100A/us。这些数据在未来的几年内将会变得更加苛刻。 为了解决CPU的供电问题,人们做了许多相关研究,Intel公司也为其微处理器产品制定了VRM/VRD系列标准。VRM(Voltage Regulator Module)就是为解决CPU供电问题提出的新型DC-DC电源变换器结构。 本文深入研究了各种适用于低压大电流的VRM电路技术并认真研究了Intel的VRM/VRD10系列标准,设计了一款符合Intel最新的VRD10标准的6位可编程多相同步降压控制器,可以为当前主流的微处理器的供电问题提供可靠的解决方案。 本文的创新点在于:提出了完整的6位可编程多相同步降压控制器的系统架构,透彻的分析了这种架构VRM控制器的工作原理和流程。研究并解决了低压大电流VRM控制器设计中的若干关键技术难题,包括精确且而无损的输出电流检测技术,多相输出VRM各相电流均衡技术,有源阻抗控制技术以满足负载线下调控制要求,复杂而完备的保护技术等。 在美国国家半导体1.5um的BCD工艺上完成了芯片的各功能单元模块的电路级设计,并通过电路仿真对各项设计进行了仿真验证。