С первой ревизии

Иногда пассивный эквалайзер может спасти ваш глаз. Весь фокус заключается в том, что вы уменьшаете амплитуду сигнала на низкой частоте, но открываете за счет этого глаз на высокой. А помогают нам в этом любимые нули передаточной функции. Единственный минус, что не каждый интерфейс позволит вам занижать амплитуду сигнала. Но если у вас большой запас по уровню единицы, такая схема выглядит интересно.

К посту выше, пример бюджетного контролера управления от ST с 6 фазами

Наткнулся сегодня на интересный модуль от Infineon. Как утверждает производитель модуль способен отдавать 160А в нагрузку при размерах 8х8х4мм. Интересен он тем, что в него уже встроен дроссель и контролер управления. У других производителей подобных модулей я не нашел. Стандартной практикой построения системы питания с большим потреблением является наличие следующих компонентов : PMIC (по сути ШИМ и цифровые интерфейсы для общения с процессором и управляющим контролем), DrMos/SPS (два транзистора в корпусе с драйверами и датчиками), дроссель, выходные конденсаторы. Если рассматривать компоненты других производителей в открытом доступе: ST: SPS 110A peak, 60А continues, 5x6mm. Renesas: SPS 60А continues, 5x5mm. TI: SPS 90A continues, 5x6mm. MPS: SPS 90A continues, 5x6mm. Sillergy: DrMos 70A continues, 5x6mm. Vishay: SPS 100A continues, 5x6mm. Кроме этого потребуются контролер, чаще всего стандартный, например от Renesas 7x7mm на 8 фаз. Помимо этого индуктор, выберем FP1012V2-R150-R от Eaton размерами 10х6х12mm. Итого: для двух фаз примерно на 120-140А площадь составит: 2*(10x6+5х6)+7х7/4 ~191mm^2 против 64mm^2 для модуля. Поскольку открытых документов на модуль нет, не ясно какая ему понадобиться дополнительная обвязка. Также очень важным минусом является отсутствие поддержки VR12/13/14, в этом случае ваш процессор не сможет общаться с модулем и выставлять требуемое напряжение на выходе. Поэтому ждем от Infineon более развернутых данных

Помимо правильного ответа, который дали в комментариях есть еще один главный нюанс. Рисунки будут в посте ниже Разберем отклик замкнутой системы управления источника. На первом рисунке представлена АЧХ типичного LDO регулятора. Из теории управления известно, что у передаточной функции есть полюсы и нули. Полюс (P) - это частота при которой знаменатель передаточной функции стремится к 0, а сама функция стремиться к бесконечности. Ноль (Z) - это частота при которой числитель стремиться к 0 вместе с самой функцией. Полюса чаще всего оказывают негативное влияние на управляющую систему. Полюс - это по сути это обычный RC фильтр (в рамках LDO), сформированный элементами системы, такими как выходная емкость, ESR, делитель обратной связи итд. При наличии полюса на частоте wp=2pi*fp передаточная характеристика начинает затухать пропорционально росту частоты. Кроме того полюса потенциально могут добавить задержку фазы на 90 (по аналогии с RC фильтром). Если в системе два полюса, создается потенциальная задержка 180, которая эквивалентна инверсии сигнала. Если фазовая задержка дошла до 180 а на АЧХ вы видите что амплитуда не усиливается или даже ослабляется - вы получаете осцилляции. Это происходит, поскольку на вход системы управления приходит сигнал противоположный выходному (из-за задержки 180). Система управления пытается сменить выходное напряжение на противоположное (она не знает что напряжение на выходе верное) с коэффициентом равным 1 или более (усиление сигнала управления нету). Далее напряжение с противоположным знаком появляется на выходе и цикл продолжается. Если же при отставании в 180 амплитуда сигнала усиливается больше (график выше 0дБ) осцилляции затухнут пропорционально усилению. В связи с этой неприятной особенностью люди придумали компенсировать полюса нулями (которые потенциально создают опережение в 90 и усиление пропорционально частоте). Возвращаясь к LDO на рисунке 2 видно, что частота нуля Fzesr зависит от номинала ESR конденсатора и рассчитывается по формуле: Fzesr = 1 / (2pi * ESR * Cout) Если ESR слишком маленький данный ноль сильно сдвинется вправо и мы точно получим отставание фазы на 180 за счет 3 существующих полюсов. На рисунке 3 показана внутренняя схема управления LDO. Всего тут 4 полюса и 1 ноль (при ESR = 0), по итогу при нулевом усилении мы около 180 (точка 0дБ) Если же мы добавляем ESR у нас появляется второй ноль, который и обеспечит стабильность системы (рисунок 4). Подробнее можете почитать тут. По итогу за счет более высокого ESR мы обеспечиваем стабильность системы и отсутствии осцилляций. На рисунке 5, к примеру, показана рекомендация по ESR к LDO TPS775. Есть и другие типы схем компенсаций, который обеспечивают стабильность управления с нулевым ESR, о них можно почитать тут. Все выше сказанное применимо не только к LDO. На рисунке 6 показан переходной импульс DC/DC преобразователя при ESR равном 50мОм, на рисунке 7 уже 200мОм. И к вашему удивлению на рисунке 8 ESR равно 0. Таким образом ESR надо выбирать исходя из комплекса параметров, характеризующих систему и не факт, что вам нужна керамика с низким ESR.

Считается, что в построении источников питания залогом хорошего дизайна являются выходные конденсаторы с низким ESR. На выход источника ставят несколько электрлитов/танталов и много небольших керамических конденсаторов, которые в параллель создают минимальное ESR. Но во всех ли источниках нужно маленькое ESR у конденсаторов на выходе? И как околонулевое ESR может негативно повлиять на их функционирование? Ваши предположения в комментарии

Всем спасибо за интересные предположения. На картинке выше гистерезис аморфного магнитного материала. Его структура отличается тем, что она не имеет четкой кристаллической решетки. Материал получают резким охлаждением (со скоростью миллион градусов в минуту) аморфного сплава, чтобы кристаллическая решетка осталось анизотропной. Этот материал используется в так называемых Mag-amp преобразователях, подробнее можно почитать тут и тут Но самым интересным применением являются AMOBEADS от Toshiba, которые помогают значительно снизить паразитные осцилляция от переходных процессов. Это происходит за счет того, что элемент ограничивает нарастание тока, поскольку работает как индуктивность. После насыщения он теряет индуктивность и работает как перемычка. Такой дроссель не выделяет шумы в тепло, как это делают ферритовые бусины, а препятствует природе их возникновения. К примеру на 4 картинке показан приложенный импульс напряжения к такому дросселю. Подробнее тут.

Господа схемотехники и архитекторы как думаете зачем нужен такой резкий гистерезис? Чем это может быть полезно? Для примера рядом показан мягкий гистерезис феррита.

Очень понятная статья про инициализацию и калибровку DDR4. https://www.systemverilog.io/design/ddr4-initialization-and-calibration/ На том же сайте можно найти отличные статьи про принципы работы DDR4 и LPDDR5.

Ну что, погнали? https://telegra.ph/Zachem-nuzhny-ferritovye-businy-10-26