降低高性能CPU電源中的元件成本

新處理器對電源的要求越來越高，快速的負載階躍響應、嚴格的輸出電阻限制以及快速的輸出變化都是必不可少的。因此，選用合適的控制器至關重要。

同樣的控制器，不同的電感和電容

首先來看現有的控制器。對于臺式計算機和一些較大的筆記本電腦來說，具有最小紋波電流的四相控制器為負載階躍提供最快速的響應。但是，必須有足夠高的開關頻率以所需的轉換速率來響應負載瞬變，還需要MOSFET來保證低的導通電阻RDSON并且使高頻開關損耗最小。

如果需要提高開關頻率，那么需要增加控制器反饋環路的帶寬以提供足夠快的響應，可是大帶寬的控制器卻未必穩定。如果對現有控制器降低帶寬，提高開關頻率就沒有任何意義，因為降低帶寬總是會限制環路響應的。

電感無法提供大的電流階躍，所以需要大容量的電容，這樣提高成本并加大了印制電路板面積。而且電容的容量也有上限，使用過多電容會使電源無法及時響應動態輸出的電壓階躍。

解決新問題的新控制器

新的多相同步降壓式控制器解決了上述問題。其在高速條件下穩定的反饋環路可以在降低成本的同時減小設計尺寸。

通過適當地補償，一個寬帶控制器可以處理最大的負載階躍，而且沒有振蕩。

這種控制器可以從電感獲取更多的電流，對電流瞬變的響應很快，還可同時開啟多個相位，這樣就增大了可用電流而無須附加的大電容。

有了處理大負載階躍的控制器，電感、電容和MOSFET的選擇就很簡單了。先考慮元件的選擇，再考察控制器。選擇四相位以便滿足高電流需求，每相位330kHz的開關頻率是開關損耗、紋波和輸出濾波器尺寸之間的很好折中，但是對于某些控制器可能會再高一些。

優先考慮電感

電感值的選擇取決于對輸出紋波的要求。由電感紋波電流引起的紋波電壓為VRIPPLE，那么有：

 (1)

選擇一個電感，其紋波電流峰峰值低于電感最大直流電流一半。11A的紋波電流會產生輸出電阻為1.0mW的7mVPP紋波電壓；對于四相VRD電源，FSW＝330kHz，采用式（1）計算得L≥320nH。

如果實際中的紋波比設計中更小，就可以采用更小的電感。在許多控制器設計中，電感的直流電阻會影響電流檢測。上佳的選擇就是DCR約為Ro的1/2～3/2，這要取決于控制器。

求最小輸出電容

僅把一堆大電容用于低頻輸出濾波器是沒有用的，需要動態地改變VVID，這樣必須有上限值—電源必須在時間tV內提供規定誤差為VERR的電壓階躍VV；輸出需要一個最小的電容用于最大的負載階躍DIo和最大允許過沖條件下的平滑卸載電壓，這必須有下限值。

大電容組的等效串聯電阻（ESR）應該小于壓降電阻Ro的兩倍。如果Cxmin（最小值）大于Cxmax（最大值）的話，就應該采用較小的電感或者更多的相位來滿足VVID階躍指標。為了保證采用較小電感時具有同樣的輸出紋波，就必須提高開關頻率。

假設Cz＝180μF，用230μs完成450mV階躍，過沖限制為50mV，建立時間誤差2.5mV，可以得出大電容值Cx的范圍為3.92～43mF。

最后檢查大電容的等效串聯電感（ESL），以便保證它足夠低以限制負載階躍期間的高頻振蕩。其必須滿足：

ESL≤Cz