加强数字化降压式交换电源供应器负载瞬时反应

概述：
随着科技的进步，电源管理扮演着各类电子产品中非常重要的角色，其中一般家用计算机以及可携式计算机对于CPU的电源管理尤其谨慎，即使是在奈秒时间(ns)内负载电流发生几十安培(Ampere)级的变化，输出电压仍然要保持稳定。而CPU电源管理系统使用的就是目前很受欢迎的降压式交换电源供应器，此篇文章就是要探讨如何加强数字化降压式交换电源供应器的负载瞬时反应(Load Transient Response)。
一般稳压器如图一所示，输入电源(Input Power, VIN)并透过负回授(VFB)系统转换所要的输出电压(Output Power, VOUT)，满足使用者于所需的满载(ILoad)输出且保有稳压的功能，当负载电流以阶梯式(step)的改变，且超出稳压系统的响应速度，则输出电压将有所改变，称为稳压系统之负载瞬时反应。

图一：一般稳压电源供应系统示意图
首先我们得了解负载瞬时反应发生时输出电压会如何变化，本文将以输出电流从轻载到重载举例。如上述之图一所示，讨论瞬时反应时输出电容(COUT)必须将其等效串联电阻(ESR)以及等效串联电感(ESL)加以考虑；输出电压变化如图二所示，当输出电流以阶梯式的从轻载(ILoad1)到重载(ILoad2)， 电流瞬间变化时除了电容放电供给输出，等效串联电阻会造成压降(Dropout Voltage)以及等效串联电感造成压降突波(spike)，接着负回授系统开始反应并对输出电容充电，最后系统则逐渐稳压，而如何实时地对输出电容充 电避免过多压降并且迅速稳压则成为电源供应系统的重大课题。
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