主板CPU供电电路设计与仿真的研究

发布时间：2023-04-09 01:30

　　主板CPU供电电路是计算机硬件电路的重要组成部分。论文以F公司型号为9X5M01主板电源专案为研究课题,针对高端商用计算机CPU大电流,高稳定和大负载瞬态变化的特点,设计了新型4相交错PWM同步滤波的CPU供电电路的功率电路和控制电路。 根据主板CPU负载供电电路的特点和INTEL设计规范VRD10,制定本次设计的电性能指标。为解决大电流功耗问题,采用同步滤波的低导通阻抗功率开关管MOSFET,设计完成其驱动及自举电路,有效降低了功率损耗;为适应CPU瞬态变化大特点,设计3型相位补偿控制回路并通过对采样信号运算实现Droop法输出电压调节,系统具备快速瞬态响应能力;同时利用Pspice仿真软件对控制芯片ISL6312建模及整机仿真,仿真与原理样机实验证明该电路各项硬件模块均满足电性能指标。

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 CPU 供电技术面临的挑战
    1.2 多相交错拓扑概述
    1.3 模拟电路仿真介绍
    1.4 本文研究内容与结构
第2章 CPU 供电电路设计规范与指标
    2.1 VRD10 规范介绍
    2.2 设计指标
    2.3 本章小节
第3章 CPU 供电功率电路设计
    3.1 BUCK 电路的工作原理
    3.2 同步滤波拓扑分析
        3.2.1 单相同步滤波电路工作过程
        3.2.2 多相交错BUCK 电路工作过程
    3.3 MOSFET 驱动电路设计
        3.3.1 MOSFET 开关过程
        3.3.2 驱动电路
        3.3.3 电路测试
    3.4 输出元件选择
        3.4.1 电感参数选择
        3.4.2 电容参数选择
    3.5 本章小结
第4章 CPU 供电控制回路设计
    4.1 开环补偿回路设计
        4.1.1 变换器模块介绍
        4.1.2 系统传递函数
        4.1.3 补偿设计应用
    4.2 Droop 法实现负载电压调节
        4.2.1 电流控制模式与电流采样
        4.2.2 Droop 的定义
        4.2.3 Droop 电路的实现过程
        4.2.4 参数设定与测量
    4.3 本章小结
第5章 ISL6312 建模与系统仿真
    5.1 仿真设计流程
    5.2 ISL6312 引脚介绍
    5.3 控制模型的构建
    5.4 系统仿真
    5.5 本章小结
第6章 测量结果与误差分析
    6.1 实验内容与目的
    6.2 实验结果
    6.3 误差分析
结论
参考文献
附录A 电路原理图
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢



本文编号：3786821