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  CPU供電那點(diǎn)事

  以前，CPU功耗只有165W，VRM供電模式采用6相。因此以水平氣隙結(jié)構(gòu)為主。

  現(xiàn)在，CPU功耗超過200W，這就對電感的散熱能力、效率提出了更高的要求。

  由此，垂直氣隙結(jié)構(gòu)被開發(fā)出來并迅速得到廣泛的應(yīng)用。但仍以VRM模式進(jìn)行。

  將來，基于服務(wù)器廠商對提高效率、降低成本的要求，TLVR的概念應(yīng)運(yùn)而生。其瞬態(tài)快速響應(yīng)、能減少后端電容數(shù)量以降低成本的明顯優(yōu)勢，獲取了各大廠家的青睞。

  而在其中，TLVR專用耦合電感以及補(bǔ)償電感則當(dāng)仁不讓的占據(jù)了C位。

  TLVR供電模式的功率電感WPZ系列

  TLVR小貼士:

  TLVR初步量產(chǎn)為Intel EGS(8相)方案，并且會(huì)在BHS方案(10相或者12相)全面展開。

  現(xiàn)階段0906(9.6x6.4x11&11.4mm)，1206(11.7x5.7x10.7&11.7mm)會(huì)是主流(VR及TLVR)，且逐步由0906向1206轉(zhuǎn)變，以提升功率。

  鑒于TLVR的市場驗(yàn)證未完全開展，各家服務(wù)器廠家傾向VR與TLVR的pin to pin 方案，以便可以隨時(shí)切換 。

  TLVR方案，還需要補(bǔ)償電感，一般為0606及0707尺寸，感值100nH/120nH/150nH。

  基于TLVR方案優(yōu)勢，自EGS平臺開始，各家逐步采用TLVR方案，BHS會(huì)全面切換為TLVR。

  TLVR方案簡述

  VR供電模式：

  圖片來源：Infineon-DCDC_Converter_How_Infineon_TLVR_solves_PDN_problem-ApplicationNotes-v01_00-EN

  特點(diǎn)：各相位都可以看做是單獨(dú)的Buck電路，然后輸出電流匯總為總電流。

  ①出現(xiàn)負(fù)載變動(dòng)時(shí)：

  當(dāng)有瞬時(shí)輕載->重載變動(dòng)，負(fù)載R降低，輸出電流瞬時(shí)增加，每個(gè)相位都是單獨(dú)反應(yīng)。

  也即每個(gè)相位都需要經(jīng)歷輸出電壓降低->比較器->PWM占空比提高->輸出電流提高的步驟，從而反應(yīng)時(shí)間較長。

  圖片來自ADI

  ②具體時(shí)序圖如下：

  每個(gè)相位都是單獨(dú)反應(yīng)。

  ③由此，當(dāng)負(fù)載瞬時(shí)變動(dòng)時(shí)(輕載->重載)，

  輸出電流驟增，由于功率增大速度較慢，使得輸出電壓被瞬時(shí)拉低，電源出現(xiàn)較高紋波

  TLVR供電模式：

  特點(diǎn)：原VR模式，輸出功率的變動(dòng)(輸出電流的提高)，需要由輸出電容C2來進(jìn)行提供。TLVR模式，此變動(dòng)將會(huì)由C2及Lc共同提供。故C2可降低容量(如100uF->47uF)，同時(shí)，Lc存儲能量會(huì)通過每一個(gè)相位向負(fù)載進(jìn)行傳遞。

  ①正常工作時(shí)：

  正常工作時(shí)(如上圖)：每個(gè)相位輸出電流ILN=IphaseN=ILc+ILNm

  圖片來源：Infineon-DCDC_Converter_How_Infineon_TLVR_solves_PDN_problem-ApplicationNotes-v01_00-EN

  ②負(fù)載瞬時(shí)增加時(shí)：(下圖)

  例：相位3的輸出電流增加，其在向外輸出的同時(shí)，也給Lc電感提升儲能，從而提升了Lc電感的電流值。由此其他相位輸出時(shí)(INout=ILm+ILc)也會(huì)隨之提高

  ③負(fù)載瞬時(shí)變動(dòng)時(shí)(輕載->重載)

  輸出電流Iout可以在功耗變大時(shí)(輕載->重載，R降低)，迅速提升，從而避免輸出電壓Vout的大幅跌落(Vout=Iout*R)

  TLVR優(yōu)勢分析

  1.得益于Lc補(bǔ)償電感的功率補(bǔ)償，輸出電容容值有所下降，(如100uF/5V可變動(dòng)為47uF/5V),從而降低電容容值，進(jìn)而降低價(jià)格

  2.瞬態(tài)相應(yīng)速度快，降低CPU電源紋波

  3.提升轉(zhuǎn)換效率，TLVR較VR 轉(zhuǎn)換效率有約1%的提升

  Sunlord TLVR產(chǎn)品介紹

  產(chǎn)品耐壓專利，提升耦合電感耐壓值(滿足100Vdc/2S/2mA), 電感絕緣耐壓值(up to 500Vdc)

  全自動(dòng)產(chǎn)線，一致性較高

  Sunlord TLVR產(chǎn)品list