如何维持高性能移动CPU电源的低元件成本

如何维持高性能移动CPU电源的低元件成本:笔记本电脑的新型处理器现在对其电源提出了更高的要求：电流应该更大，对负载阶跃响应速度更快，输出电压在电压识别码（voltage-identification，VID）刷新后能作出更迅速的调整。如果现有的电源设计可以满足最新的负载阶跃响应方面的指标要求、可保证低纹波而且在所有工作模式下（特别是待机模式）都能实现高效率的话，则将其设计复用到一个新的系统中是人们优先的选择。不幸的是，较老的控制器无法直接通过现有的输出电感来提供快速的负载阶跃响应，因此它们需要添加稳压电容（bulk capacitor）让瞬态过程变得平滑。不过，新电源设计可用的空间与较老式的设计所能利用的空间相同，因此另外添加的电容无法安装。那么，替代方案是什么？
同一种控制器，不同的电感和电容？
对于大多数笔记本电脑应用来说，2相设计可以把电感值控制在每相20A上或者更低，从而实现对负载阶跃的速度最快的响应，并保证最低的成本。开关频率设定必须足够高，以便能以所要求的转换速率（slew rate）对负载的瞬态变化作出响应。必须保证MOSFET的RDSON很低，以最大限度减少高频开关损耗，而且控制器的反馈环路的带宽必须足够高，以确保响应的快速性。不幸的是，老式的控制器的带宽有限。提高开关频率并无裨益，因为很窄的带宽限制了环路的响应。电感不能提供很大的电流阶跃，因此需要更多的稳压电容器。这样的设计，其成本和尺寸过大，而且限制了实时输出电压阶跃的响应时间。
能解决新问题的新型控制器
新型多相同步控制器解决了这些问题。它们稳定而高速的反馈回路可以实现尺寸更小、成本更低的设计。有些控制器还可以提供在较低的开关频率下的单相工作，从而大大提高了在低电流和间歇电流条件下的效率。
若得到恰当的补偿，大带宽的控制器可以应对最大的负载阶跃而不至于产生振荡。控制器可以从电感上提供更多的电流，因此从稳压电容器上取走的电荷量更少。新型的控制器可以对电流瞬态作出快速的响应，能同时接通多个相，提供可用的负载电流而无需添加稳压电容。控制器可以应对很大的负载阶跃，从而让电感、电容和MOSFET方面的选择简单易行。