应用于电压调节器模块的即插即用电子电容器制造技术

一种用于电压调节器模块(VRM)的即插即用瞬态抑制单元(TSU)，该单元包括：双向电流源，其经由TSU的高压端口和低压端口并联连接到VRM的电压输出，适于立即吸收或提供被供应给负载的电流；检测电路，其用于检测VRM的电压输出与参考稳态电压之间的不匹配，该检测电路包括第一比较器，该第一比较器用于检测VRM的电压输出与参考稳态电压之间的匹配；第二比较器，其用于检测VRM的电压输出与高于参考稳态电压的预定义阈值之间的不匹配；第三比较器，其用于检测VRM的电压输出与低于参考稳态电压值的预定义阈值之间的不匹配；瞬态响应加速器，其经由TSU的第三端口连接到VRM误差放大器的输出补偿端口，并且适于控制VRM的占空比饱和。第三比较器检测到加载瞬态，此时瞬态响应加速器将VRM的占空比饱和到最大值，并且电流从电流源提供到输出，直到第一比较器检测到VRM的电压输出与预期的稳态电压匹配。第二比较器检测到卸载瞬态，此时瞬态响应加速器将VRM的占空比饱和到最小值，并且电流从输出吸收到电流源，直到第一比较器检测到VRM的电压输出与预期的稳态电压匹配。

Plug and play electronic capacitors applied to voltage regulator module

A Plug and Play Transient Suppression Unit (TSU) for a Voltage Regulator Module (VRM) consists of a bidirectional current source connected in parallel to the VRM voltage output via the high and low voltage ports of the TSU, adapted to absorb or supply the current supplied to the load immediately; a detection circuit for detecting the VRM voltage output. The detection circuit includes a first comparator for detecting a match between the voltage output of the VRM and the reference steady-state voltage; a second comparator for detecting a mismatch between the voltage output of the VRM and a predefined threshold above the reference steady-state voltage; and a third comparison; A transient response accelerator is connected via the third port of the TSU to the output compensation port of the VRM error amplifier and is suitable for controlling the duty cycle saturation of the VRM. The third comparator detects the load transient, when the transient response accelerator saturates the duty cycle of the VRM to its maximum value, and the current is supplied from the current source to the output until the first comparator detects that the VRM voltage output matches the expected steady-state voltage. The second comparator detects the unload transient, when the transient response accelerator saturates the duty cycle of the VRM to a minimum, and the current is absorbed from the output to the current source until the first comparator detects that the voltage output of the VRM matches the expected steady-state voltage.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】应用于电压调节器模块的即插即用电子电容器
本专利技术涉及电压调节器模块(VRM)的领域。更具体地，本专利技术涉及一种类似电容器的瞬态抑制单元(TSU)以提高VRM的性能并减小其总体积，尤其是减小VRM输出处所需的物理输出电容的值和体积以将负载瞬态维持在定义边界内。
技术介绍
当今电压调节器模块(VRM)的目标特性是能够在宽范围负载变化下维持良好调节的几乎恒定的输出电压，同时最大化功率密度。实现该目标的关键考虑因素是无源部件的物理尺寸，其禁止了完全集成化的解决方案。各种当前应用提高了切换频率，并且采用多相转换器来增强瞬态响应，从而允许电感器的集成。另一方面，VRM应用中的输出电容的尺寸主要取决于负载瞬态幅度和速率，并且因此占用了大部分PCB面积。为了最小化负载瞬态的影响，现有几种增强控制带宽从而导致占空比饱和的方法。诸如电流编程模式控制及其衍生方法、时间最优和最小偏差控制方法等方法已经示出了某种瞬态响应，该瞬态响应实际上具有尽可能最小的电压偏差，该电压偏差仅受电感器电流转换速率的限制。这些方法的主要局限性是由于高输入输出转换比，在卸载瞬态期间的调节弱。尤其是对于卸载瞬态，几种性能上超过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电压调节器模块(VRM)的即插即用瞬态抑制单元(TSU)，其特征在于，包括：a.双向电流源，其经由TSU的高压端口和低压端口并联连接到VRM的电压输出，适于立即吸收或提供被供应给负载的电流；b.检测电路，其用于检测VRM的电压输出与参考稳态电压之间的不匹配，该检测电路包括：i.第一比较器，其用于检测VRM的电压输出与参考稳态电压之间的匹配；ii.第二比较器，其用于检测VRM的电压输出与高于参考稳态电压的预定义阈值之间的不匹配；以及iii.第三比较器，其用于检测VRM的电压输出与低于参考稳态电压值的预定义阈值之间的不匹配；以及c.瞬态响应加速器，其经由TSU的第三端口连接到VRM误差...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.10 US 62/293,3491.一种用于电压调节器模块(VRM)的即插即用瞬态抑制单元(TSU)，其特征在于，包括：a.双向电流源，其经由TSU的高压端口和低压端口并联连接到VRM的电压输出，适于立即吸收或提供被供应给负载的电流；b.检测电路，其用于检测VRM的电压输出与参考稳态电压之间的不匹配，该检测电路包括：i.第一比较器，其用于检测VRM的电压输出与参考稳态电压之间的匹配；ii.第二比较器，其用于检测VRM的电压输出与高于参考稳态电压的预定义阈值之间的不匹配；以及iii.第三比较器，其用于检测VRM的电压输出与低于参考稳态电压值的预定义阈值之间的不匹配；以及c.瞬态响应加速器，其经由TSU的第三端口连接到VRM误差放大器的输出补偿端口，适于控制VRM的占空比饱和，其中第三比较器检测到加载瞬态，此时瞬态响应加速器将VRM的占空比饱和到最大值，并且电流从电流源提供到输出，直到第一比较器检测到VRM的电压输出与预期的稳态电压匹配，其中第二比较器检测到卸载瞬态，此时瞬态响应加速器将VRM的占空比饱和到最小值，并且电流从输出吸收到电流源，直到第一比较器检测到VRM的电压输出与预期的稳态电压匹配。2.根据权利要求1所述的即插即用瞬态抑制单元(TSU)，其特征在于，双向电流源包括回转器谐振开关电容器转换器(GRSCC)。3.根据权利要求1所述的即插即用瞬态抑制单元(TSU)，其特征在于，瞬态响应加速器经由TSU的第三端口连接到VRM的电源开关的栅极驱动电路的输入。4.根据权利要求1所述的即插即用瞬态抑制单元(TSU)，其特征在于，TSU进一步包括连接到高于电压调节器模块(VRM)的电压输出的电压源的第四端口，其中双向电流源包括：a.第一MOSFET，其高RDS(on)值连接在TSU的第四端口与TSU的高压端口之间，适于在加载转变期间提供电流；以及b.第二MOSFET，其高RDS(on)值连接在TSU的高压端口与TSU的低压端口之间，适于在卸载转变期间吸收电流。5.根据权利要求1所述的即插即用瞬态抑制单元(TSU)，其特征在于，TSU进一步包括连接到高于电压调节器模...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫尔莫迪凯·佩雷茨，阿隆·塞维拉，奥尔·科申博伊姆，
申请(专利权)人：本·古里安大学BG内盖夫沙技术与应用有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL