Регулируемые DC/DC источники питания постоянного тока.

Регулируемые DC/DC источники питания постоянного тока.

В персональных компьютерах часто используют регулируемые источники питания для некоторых важных компонентов системной платы. Это необходимо, например, для возможности установки на системной плате модулей памяти с различным напряжением их питания. Кроме того увеличение напряжения питания процессора и памяти, обычно используют и при разгоне, в качестве вспомогательной меры, которая может увеличить стабильность системы при разгоне.

Обычно модули оперативной памяти питаются током, имеющим определенное стандартное напряжение, величина которого зависит от типа и технологии изготовления модулей. Например, модули SDRAM в обычных условиях должны были питаться током в 3,3 В, модули DDR – 2,5 В, модули DDR2 – 1,8 В, а модули DDR3 – 1,5 В. В последние годы были разработаны стандарты с еще более низким напряжением – DDR3L и DDR3U. Для модулей памяти, соответствующих первой спецификации, данная величина составляет 1,35 В, а для соответствующих второй – 1,25 В. Таким образом, хорошо заметна тенденция к уменьшению питающего напряжения в зависимости от усовершенствования технологии изготовления модулей памяти. Причину подобного явления легко понять, если учитывать, что снижение напряжения микросхем памяти позволяет уменьшить энергопотребление и тепловыделение памяти. Но далеко не все материнские платы персональных компьютеров позволяют пользователю менять рабочее напряжение оперативной памяти.

DC/DC преобразователи питания постоянного тока применяются для изменения выходного напряжения как в большую, так и в меньшую сторону, относительно напряжения на входе. Изменения выходного напряжения DC/DC преобразователя осуществляется изменением напряжения на входе FB микросхемы DC/DC контроллера (например uP1513P рис. 1).

На вход FB подается напряжение обратной связи. Этот вывод является инвертирующим входом усилителя ошибки. Резисторный делитель R10/R9 (от выхода источника Vout к GND) используется для установки напряжения регулирования, которое можно изменить за счет параллельного подключения резисторов к резистору R9 для изменения напряжения на входе FB. Кроме того, изменять напряжение на входе FB и тем самым изменять напряжение на выходе источника (Vout) можно дополнительно и за счет цифро-аналогового преобразователя (англ. digital to analog converter, сокр. DAC) - это электронное устройство предназначено для преобразования цифрового сигнала в аналоговый. Например, UP1811BMA8 — цифро-аналоговый преобразователь (рис. 2).

Рис. 1

Рис. 2. UP1811BMA8 - цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП I²C).

UP1811 - это высокоточная консоль напряжения, состоящая из из трех комплектов программируемых токовых ЦАП I²C. UP1811 имеет плавный переход, легко взаимодействует с стандартными DC/DC преобразователями (uP1811 доступен в компактном корпусе SOT23-8L).

Пример подключения управляющего напряжения (CPU_VTT_FB с выхода OUT3) ко входу FB DC/DC источника показан на рис. 3. Программным путем меняя цифровой код для третьего канала можно изменять нарпяжение CPU_VTT_FB с выхода OUT3 и тем самым изменять (в сторону увеличения или уменьшения) выходное напряжение (Vout) с DC/DC преобразователя. Для изменения напряжения на входе FB можно использовать и параллельное подключение резистора R337 (причина: сигнал VTT_SELECT_SIO = НУ).

На рис. 4 наглядно показан вариант двойного воздействия на изменение напряжения на входе FB DC/DC контроллера.

Рис. 3

Рис. 4.

Рис. 5. Блок-схема DC/DC контроллера (uP1513P)

Если на входе REFIN (UP1513 рис. 5) уровень сигнала DDR_0_6_REF_R ниже 0,3В — это отключает контроллер и вызывает остановку генератора (UG и LG выходы будут удерживаться на низком уровне).

Уровень сигнала DDR_0_6_REF_R будет равен 0В когда Q7 закрыт - Q6 открыт (см. рис. 6).

Рис. 6.