主板CPU供電電路設(shè)計(jì)與仿真的研究
發(fā)布時(shí)間:2023-04-09 01:30
主板CPU供電電路是計(jì)算機(jī)硬件電路的重要組成部分。論文以F公司型號(hào)為9X5M01主板電源專(zhuān)案為研究課題,針對(duì)高端商用計(jì)算機(jī)CPU大電流,高穩(wěn)定和大負(fù)載瞬態(tài)變化的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了新型4相交錯(cuò)PWM同步濾波的CPU供電電路的功率電路和控制電路。 根據(jù)主板CPU負(fù)載供電電路的特點(diǎn)和INTEL設(shè)計(jì)規(guī)范VRD10,制定本次設(shè)計(jì)的電性能指標(biāo)。為解決大電流功耗問(wèn)題,采用同步濾波的低導(dǎo)通阻抗功率開(kāi)關(guān)管MOSFET,設(shè)計(jì)完成其驅(qū)動(dòng)及自舉電路,有效降低了功率損耗;為適應(yīng)CPU瞬態(tài)變化大特點(diǎn),設(shè)計(jì)3型相位補(bǔ)償控制回路并通過(guò)對(duì)采樣信號(hào)運(yùn)算實(shí)現(xiàn)Droop法輸出電壓調(diào)節(jié),系統(tǒng)具備快速瞬態(tài)響應(yīng)能力;同時(shí)利用Pspice仿真軟件對(duì)控制芯片ISL6312建模及整機(jī)仿真,仿真與原理樣機(jī)實(shí)驗(yàn)證明該電路各項(xiàng)硬件模塊均滿足電性能指標(biāo)。
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 CPU 供電技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)
1.2 多相交錯(cuò)拓?fù)涓攀?br> 1.3 模擬電路仿真介紹
1.4 本文研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)
第2章 CPU 供電電路設(shè)計(jì)規(guī)范與指標(biāo)
2.1 VRD10 規(guī)范介紹
2.2 設(shè)計(jì)指標(biāo)
2.3 本章小節(jié)
第3章 CPU 供電功率電路設(shè)計(jì)
3.1 BUCK 電路的工作原理
3.2 同步濾波拓?fù)浞治?br> 3.2.1 單相同步濾波電路工作過(guò)程
3.2.2 多相交錯(cuò)BUCK 電路工作過(guò)程
3.3 MOSFET 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
3.3.1 MOSFET 開(kāi)關(guān)過(guò)程
3.3.2 驅(qū)動(dòng)電路
3.3.3 電路測(cè)試
3.4 輸出元件選擇
3.4.1 電感參數(shù)選擇
3.4.2 電容參數(shù)選擇
3.5 本章小結(jié)
第4章 CPU 供電控制回路設(shè)計(jì)
4.1 開(kāi)環(huán)補(bǔ)償回路設(shè)計(jì)
4.1.1 變換器模塊介紹
4.1.2 系統(tǒng)傳遞函數(shù)
4.1.3 補(bǔ)償設(shè)計(jì)應(yīng)用
4.2 Droop 法實(shí)現(xiàn)負(fù)載電壓調(diào)節(jié)
4.2.1 電流控制模式與電流采樣
4.2.2 Droop 的定義
4.2.3 Droop 電路的實(shí)現(xiàn)過(guò)程
4.2.4 參數(shù)設(shè)定與測(cè)量
4.3 本章小結(jié)
第5章 ISL6312 建模與系統(tǒng)仿真
5.1 仿真設(shè)計(jì)流程
5.2 ISL6312 引腳介紹
5.3 控制模型的構(gòu)建
5.4 系統(tǒng)仿真
5.5 本章小結(jié)
第6章 測(cè)量結(jié)果與誤差分析
6.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與目的
6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
6.3 誤差分析
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 電路原理圖
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝
本文編號(hào):3786821
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 CPU 供電技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)
1.2 多相交錯(cuò)拓?fù)涓攀?br> 1.3 模擬電路仿真介紹
1.4 本文研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)
第2章 CPU 供電電路設(shè)計(jì)規(guī)范與指標(biāo)
2.1 VRD10 規(guī)范介紹
2.2 設(shè)計(jì)指標(biāo)
2.3 本章小節(jié)
第3章 CPU 供電功率電路設(shè)計(jì)
3.1 BUCK 電路的工作原理
3.2 同步濾波拓?fù)浞治?br> 3.2.1 單相同步濾波電路工作過(guò)程
3.2.2 多相交錯(cuò)BUCK 電路工作過(guò)程
3.3 MOSFET 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
3.3.1 MOSFET 開(kāi)關(guān)過(guò)程
3.3.2 驅(qū)動(dòng)電路
3.3.3 電路測(cè)試
3.4 輸出元件選擇
3.4.1 電感參數(shù)選擇
3.4.2 電容參數(shù)選擇
3.5 本章小結(jié)
第4章 CPU 供電控制回路設(shè)計(jì)
4.1 開(kāi)環(huán)補(bǔ)償回路設(shè)計(jì)
4.1.1 變換器模塊介紹
4.1.2 系統(tǒng)傳遞函數(shù)
4.1.3 補(bǔ)償設(shè)計(jì)應(yīng)用
4.2 Droop 法實(shí)現(xiàn)負(fù)載電壓調(diào)節(jié)
4.2.1 電流控制模式與電流采樣
4.2.2 Droop 的定義
4.2.3 Droop 電路的實(shí)現(xiàn)過(guò)程
4.2.4 參數(shù)設(shè)定與測(cè)量
4.3 本章小結(jié)
第5章 ISL6312 建模與系統(tǒng)仿真
5.1 仿真設(shè)計(jì)流程
5.2 ISL6312 引腳介紹
5.3 控制模型的構(gòu)建
5.4 系統(tǒng)仿真
5.5 本章小結(jié)
第6章 測(cè)量結(jié)果與誤差分析
6.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與目的
6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
6.3 誤差分析
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 電路原理圖
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝
本文編號(hào):3786821
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