设计高性能、低成本的笔记本电脑处理器电源

控制器必须对最大的负载阶跃和负载释放进行有效响应。每相导通延迟过程非常长的老式架构的响应速度还不够快，控制器、驱动器和MOSFET也必须有足够快的响应速度，以便满足实时VVID变化的要求。

较早的单边沿设计是等到下一个时钟循环才对控制器在非工作状态下发生的负载瞬态做出响应。它们一次只能对一相提供时钟驱动，从而迫使电源从大电容获得电流。

更新的控制器则通过异步校正来减少负载阶跃响应时间，并同时减少电容器的数量。它们可以立刻导通所有的相来为CPU提供电流，而不会导致内部时钟的延迟。

同步降压控制器(如ADI的ADP3207A)可以对突然的负载变化做出响应。它们可以让所有相都与负载的阶跃同步导通，无需等待即可提供最大电流。它们对最坏情况下的阶跃的全相响应时间一般为1μs或更少。在最初的负载阶跃需求得到满足后，负载可以得到额外的电流供应，随后系统进入正常工作状况，因此纹波量并不会增加。

为了应对大的负载阶跃，有些控制器同时导通所有的相。它们当中的大多数都使用线性传递函数特性来消除负载变化带来的影响并控制输出。

但ADP3207A却使用非线性增益来响应负载阶跃。最大负载阶跃的大信号使系统传递特性处于传递函数的高增益段，从而让所有的输出相都导通。较小的负载阶跃对应传递函数曲线的低增益部分，从而可用标准的PWM方式来独立调节每一相输出。这样做的好处是抗噪声性能更好、抖动更低，因为大多数噪声将作用在传递函数的小 信号、低增益部分。具有恒定高增益的控制器更容易受噪声影响。

大多数的移动应用需要使用两相电源，但这些控制器可以轻松配置成支持三相电源工作，以保证更高效率。每相输入电流会随着相数的增加而下降，因此电池在给定时间内的电流消耗也会相应降低，当然代价是需要额外的元器件，于是成本和空间占用相应上升。

图1(详见本刊网站)给出了当负载出现阶跃，所有相都导通时的响应情况，本例子使用了两相电源。

移动控制器需要在节约电池的低功耗模式下高效率地工作。ADP3207A在处理器选择低功耗工作时，可以变换到单相工作模式。在这种模式下，开关频率与负载电流成正比，以保证最佳的功率效率。此外需要控制单相同步MOSFET，以免出现反向电感电流。图2给出了ADP3207A的一个电路实例。

本文小结

移动应用所采用的控制器正在努力跟上新的移动处理器的最新需求变化。通过引入新技术来改善控制器的响应特性，电源的总尺寸和成本可以保持不变，同时缩短响应时间，从而保证更新的高性能移动设计得以实现，且不会影响移动PC的总体尺寸和最终用户所付出的费用。