三種快速動(dòng)態(tài)響應的VRM拓撲分析比較

　　2.3　混合供電模式

　　前面所討論的兩種方法都采用提高負載突變時(shí)電流的跟隨速度來(lái)獲得良好的動(dòng)態(tài)性能。而另一種思路就是在負載跳變時(shí)，提供一條支路來(lái)實(shí)現電容的快速充放電。這種供電拓撲成為混合供電拓撲，如圖六所示。

　　其中，BUCK拓撲是主供電電路，而推挽線(xiàn)性電路為輔助電路。即混合供電電源采用線(xiàn)性電源與開(kāi)關(guān)電源同時(shí)供電。其中線(xiàn)性電源由一個(gè)低功率放大器和電源輸出模塊構成，它的輸出端直接連接到模塊S（由電阻RL和電容C組成）。參考電壓VRef加在比較器1的同相輸入端，輸出加到反向輸入端。線(xiàn)性電源控制環(huán)比開(kāi)關(guān)電源的具有寬的多的帶寬。線(xiàn)性電源的輸出電流iLi在Rs上的壓降Vs作為開(kāi)關(guān)電源誤差性號。在負載Step－up發(fā)生時(shí)，線(xiàn)性電源提供必要的電流來(lái)保證電容上電壓的穩定。而電流iLi的增加引起isw的增加，而isw的增加使iLi降低到0。當負載Step－down發(fā)生時(shí)，線(xiàn)性電源為電容提供一個(gè)電流泄放回路，以此來(lái)保持電容上電壓的穩定[6]。

　　開(kāi)關(guān)電源的主要特征是效率高，但是由于開(kāi)關(guān)損耗的限制使得開(kāi)關(guān)頻率不能做的很高，所以帶寬有限。還有開(kāi)關(guān)電源電路依賴(lài)導通模式和外部參數（如輸入電壓，輸出電流）的小號信增益模型，這就限制了開(kāi)關(guān)電源用于電壓、電流發(fā)生突變的場(chǎng)合，如給CPU供電。而線(xiàn)性電源具有很快的動(dòng)態(tài)響應速度，在負載突變時(shí)能保證輸出電壓穩定，但是效率較低?；旌想娫蠢昧藘煞N電源的優(yōu)點(diǎn)，開(kāi)關(guān)電源的高效率和線(xiàn)性電源的快速響應速度，這樣就克服了開(kāi)關(guān)電源響應速度慢和線(xiàn)性電源低效率的缺點(diǎn)。還有混合供電模式的控制環(huán)的具有很寬的帶寬[6]。

圖六　混合供電拓撲

3　總 結

　　以上提出的三種拓撲，它們從不同的角度出發(fā)，實(shí)現良好的動(dòng)態(tài)性能，但他們的根本出發(fā)點(diǎn)都是希望減少動(dòng)態(tài)過(guò)程中輸出電容所承擔的不平衡電荷。VRM設計需要綜合考慮效率、動(dòng)態(tài)性能、功率密度、體積、成本等因數。因此在設計快速動(dòng)態(tài)性能的VRM時(shí)，不能把動(dòng)態(tài)性能與其他方面割裂開(kāi)來(lái)考慮。本文的三種拓撲有其各自的有缺點(diǎn)，需要在不同的場(chǎng)合根據實(shí)際要求來(lái)選擇。