跨電感穩壓器 (TLVR)
半導體處理器的微型化導致了電源電壓的降低,但消耗的電流不降反升,使得功率消耗持續增加。低電壓和大電流的趨勢帶來的問題之一是對快速負載波動的反應,但隨著電壓規格降低,電壓的容許公差變得非常的小。若輸出電壓的精度為±3%,則1V電壓的公差必須控制在±30VmV。對於伺服器的專用電源,即使在超過1000A的大電流負載驟變的驅動條件下,輸出電壓也需儘可能地保持穩定。
應用的低電壓大電流發展趨勢,在此之前通常採用以多相VR架構高頻化和多相位化來應對。對於多相VR僅通過一個相位的占空比控制不足以應對大電流負載變動,需要對多個相位進行占空比控制。但相位間的切換需要時間,因此需進一步提高切換頻率來加快響應速度。雖然提高頻率對改善負載響應有很大的作用,但同樣會極大的增加開關的損耗,因此很難通過提高現有電路配置的多相VR的頻率來達到高效能的要求。
此外,通過使用大容量外部電容器可在一定程度上抑制大電流應用的電壓波動,但這也增加了安裝面積和電容器的成本。 考慮到上述諸多情形,TLVR(Trans-Inductor Voltage Regulators)是目前應對低電壓大電流應用快速負載波動的主流電路配置,在這種電路配置中每個相位開關連接到一個帶額外繞組的電感器上,然後將每個相位的額外繞組和補償電感器串聯成迴路,以便同時為每個相位提供電流補償。
TLVR的優勢為:- 較高的瞬態響應性能,滿足負載要求。
- 降低損耗。
- 可保持較小的輸出電容值,從而減少設計面積和系統成本。