供电Intel的Pentium II
微处理器
1998年3月11日
AN97-1
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供电采用SC1151CS和MP60 -F VRM Intel的Pentium II微处理器
介绍
现代微处理器的要求也越来越高
严格要求的电源连接。 DE-
压痕工作电压，提高电流消耗
而在负载需求的变化更快全部结合起来，
使电源设计师的生活更加interest-
ING 。这些要求也要求使用本地
法规或电压转换尽可能接近
到微处理器本身。
英特尔定义的电源要求自己
奔腾II微处理器和Semtech公司设计
在SC1151CS单芯片PWM控制器，以满足
这些要求。 Semtech公司还设计了
MP60 -F电压调节模块（ VRM ）既
展示SC1151CS和也作为一个
插件VRM解决方案，对于那些不希望发展
一个板上溶液。
本应用笔记介绍了SC1151CS ，它的
设计理念和实际使用中的奔腾II
电源中的应用。
C
ESL
ESR
图1输出电容与寄生
Vo
ESR
恢复正常设计的电路的
设计标准
输出滤波元件
也许最引人注目的设计绕圈了
电源系统，满足奔腾II的要求是
需要在非常维持稳定的输出电压
快速负载瞬态。这是不可能的，即使是
最快的PWM控制器，以对所要求的负载响应
短暂的有限的时间。这意味着，短
术语瞬态负载要求必须得到满足
使用电源系统的输出电容器。非
幸运的是所有的实际电容的寄生煤焦
Cucumis Sativus查阅全文，其中最重要的为陈建的
姿势是
一）等效串联电阻（ ESR）的
B）等效串联电感（ ESL ）
输出电容等效电路示于
图1 。所有这些寄生电容的组合效果能很好地协同
荷兰国际集团快速增加负载电流如图2所示
电容器的ESR引起一个向下的电压
年龄（一个短穗由于ESL在一起）的步骤。该
该转换器的输出电路必须设计成
所造成的显示的附加输出电压暂降
充电输出电容器通过减少偏移
血沉下降，由于更小的电流从输出要求
把电容器。简单来说，我们正在寻找低
ESR ，高电容和低电感器件在
变频器输出电路。
ESL
回收不当
设计的电路
Io
电感电流
在负载瞬变图2输出电压
因此，输出电容的选择BE-
来非常重要。第一个标准是ESR
应小于为10mΩ ，以保持所述前缘
瞬时至小于为120mV为12A负载转录
过性。成本和技术的选择导致
三种方法。
一）多铝电解电容器 - 典型
美云，以满足要求的ESR 7x1000μF将重新
quired 。
b）具有多个OS- CON型电容 - 这种方
proach通常导致4x330μF但在近似
5倍左右的成本） 。
C）多片式钽电容器 - 通常为10
至20给出的1000至一个总输出电容
2000μF和比B更高成本的解决方案） 。
奔腾II处理器是英特尔公司的商标。
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1998 SEMTECH CORP 。
652 MITCHELL ROAD Newbury Park的CA 91320
供电Intel的Pentium II
微处理器
1998年3月11日
对于一个具有成本效益的解决方案的唯一真正的选择是
使用多个低ESR铝电解，用
约7000μF的总电容。英特尔
在处理器插槽中指定的分化将进一
疗法降低前缘的ESR短暂，但并不
包括在本应用笔记介绍了结果。
在“降压”转换器的输出电感值
通过考虑可允许的峰值到峰值的设定
电流纹波。反过来，这将决定输出电压
纹波和输出电流低于该了选购
展业务的模式将是不连续的。对高值
输出电感会导致低纹波和capabil-
实现低输出电流连续模式下的性，
但会受到来自贫困的瞬态响应。
的最佳值是4μH为升特应用
电路。 Semtech公司不建议更改
该值超过± 25 ％没有仔细evalua-
灰中的预期应用。指定电感器
可缠绕在米 - 9圈16AWG线材
crometals T60-52核心。
AN97-1
电压模式，非同步PWM控制器
综合5位D / A转换器和电源监控
电路。工作频率固定为100kHz的。
更高的工作频率通常会允许
较小的过滤器组件然而在本申请中，
输出电容是固定的ESR的要求。
使用较低的值的电感在较高的操作频
quencies需要芯材料的变化和
大大提高成本，或者使用相同的芯材
将具有所要求的芯尺寸的影响最小。
该标准降压拓扑结构选择，以尽量减少
实施成本。
MP60-F
的MP60 -F是含有一个自，插入式电压
旨在提供动力英特尔器模块（VRM ）
奔腾II微处理器。它采用了升特
SC1151CS 。该电路图示于图3和
图中的电路板布局。在4到7的性能数据
本应用笔记涉及到该板。
FET的选择
好的模拟布局技术是重要的
成功实施了奔腾II电源的解决方案
化用SC1151CS 。多层电路板会
大大缓解了布局的任务，虽然它是完全
以产生一个工作系统，只为DOUBLE可行
BLE双面PCB 。该MP60 - F是一个很好的例子。
连续的地平面，应采用下面
芯片，所有的接地引脚应直接CON-
连接至这架飞机。它是优选的，虽然不是严格
必要时，也没有大的接地电流流过
肖特基的选择
在芯片下方的平面上，就应该围绕路由
再次肖特基二极管选择是由管辖
它。该芯片去耦电容（ C13图3 ）应
成本和性能之间进行折衷。作为一个迷你
尽可能靠近芯片成为可能，与地面
妈妈，虚拟现实
≥
30V和Vf的
≤
@ 0.5V =如果在TJ = 14A
侧连接到接地平面靠近引脚1的
o
100℃更好Vf的特性将提高效率的芯片。 C11应该也可以安装为靠近
并降低功耗，在肖特基，埃斯佩
芯片如可能的话，也应R3和R4以及在较小
cially在较低的输出电压。包装应
R1的程度。从R1的电流检测走线应
o
是TO-220和散热器10℃/ W或更好是重新
尽可能短尽可能合理和应该运行
quired 。
靠近并相互平行。在FET驱动器CON-
在中高范围nection （引脚8至FET栅极）输出电压的应用应尽量短。高
周围2.8V ，所以能够使用的TO-220或TO-263的电流路径应保持宽而短，见
封装肖特基中的MP60 -F布局（图4和图5 ），用于引导焊接到约1平方。
铜。在这些应用中，最低的Vf的肖特基
应当使用与在AP-性能评价
折叠术。热阻抗将大约
o
30 C / W。
有场效应晶体管的从许多合适的选择
许多不同的制造商。的要求是，
作为最低，逻辑电平驱动， 22MΩ的Rds（on ） ， VDSS
≥
30V和与功率耗散一致的包
而不能使和散热的要求。例如，如果一个
22MΩ的FET被选择应当在TO-220 packag-
o
荷兰国际集团以10℃/ W（或更好的）中使用的散热器，如果一个为10mΩ
场效应晶体管被选择它可能是在一个TO - 263封装，溶胶
dered向下到PCB以足够的铜区域，以
缓解需要额外的散热。
PCB布局指南
SC1151
该SC1151CS包含控制电路以IM-
二进制补码奔腾II的电源解决方案。它是一个简单，
奔腾II处理器是英特尔公司的商标。
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Q1
BUK556
4uH
+
+
+
+
电路图
D1
PSR16C30CT
R1
5mOhm
C6
1000uF
C8
1000uF
C10
1000uF
L1
C3
1000uF
+
+
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R2
10k
+
+
+
图3应用电路原理图
R5
10
C4
1000uF
C5
1000uF
C7
1000uF
C9
1000uF
5VIN
J1
C11
U1
2
VCC
OVP
VID0
VID1
VID2
VID3
关闭
GND
SC1151CS
保护地
7
DH
8
BST
9
VID4
12
PWRGOOD
4
VOSENSE
11
CSM
5
CSP
3
16
15
14
13
10
1
6
0.1uF
1.00k
R3
2.32k
R4
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
A10
A11
A12
A13
A14
A15
A16
A17
A18
A19
A20
UP ＃
OUTEN
VID1
VID3
PWRGD
VSS
AMPMOD2_40
VCCVID
C12
0.1uF
C13
0.1uF
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B9
B10
B11
B12
B13
B14
B15
B16
B17
B18
B19
B20
C1
0.1uF
C2
1000uF
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VID0
VID2
VID4
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材料清单
数量编号
4
9
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
零件/说明
供应商
各个
三洋
Photron
6.3MV1000GX或当量。低ESR
或降低来自不同厂商的设备Vf的
9接通16AWG的微金属T60-52核心
飞利浦
IRC
各个
各个
各个
各个
Semtech公司
各个
≤
10°C/W
逻辑电平场效应管，
≤
22MΩ ， 30V
OAR -1系列
笔记
C1 ， C11 ， C12 ， C13 0.1μF陶瓷
C2，C3， C4，C5， C6， 1000μF / 6.3V
C7,C8,C9,C10
D1
L1
Q1
R1
R2
R3
R4
R5
U1
HEATSINKS
PSR16C30CT
4H
BUK556
5m
为10kΩ ，5％， 1 / 8W
2.32kΩ ，1％， 1 / 8W
1.00kΩ ，1％， 1 / 8W
10, 5%, 1/8W
SC1151CS
图4铜的顶部布局
图5铜的底部布局
图6顶部组件布局
图7底部组件布局
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性能
典型的性能特征如下所示
在应用电路16935F SC1151效率
100.0%
应用电路16935F纹波， 3.1V ， 10A出
95.0%
90.0%
3.50V集
3.00V集
效率
85.0%
2.40V集
80.0%
2.00V集
75.0%
70.0%
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
输出电流（安培）
应用电路16935F瞬态响应， 3.1V ， 0.3A至10A
SC1151调控应用电路16935F
0.050
Vo时木卫一= 300毫安稳定状态
电压变化（ V）归在木卫一= 2A
0.040
0.030
0.020
0.010
0.000
Vo时木卫一= 10A稳定状态
-0.010
稳态电压
水平叠加
以供参考。
-0.020
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
输出电流（安培）
奔腾II处理器是英特尔公司的商标。
5
1998 SEMTECH CORP 。
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QQ：2880707522 复制
