[发明专利]一种VRM电源电路

说明书

本发明公开了一种VRM电源电路，采用TI公司开发的TPS40322集成芯片搭建一个输出0.8V，电流50A的双相Buck电路，以实现对高速数据处理芯片的供电。同时，双相输出能够增大电流输出能力，降低电流电压的纹波，提高集成芯片的供电质量，减少功率MOS管和电感等的应力。本发明具有高可靠性、高效率、响应速度快的优势。

技术领域

本专利申请中的发明创造属于电源技术领域，可以用于DSP、FPGA等高集成芯片的供电电源设计，可以提供小电压大电流高精度低纹波的电源。

背景技术

随着大规模集成芯片的不断发展，包括FPGA，CPU等，其对供电电源的要求也越来越严格。为降低IC电场强度和功耗，必须降低供电电压。采用低电压，必须加大电流，电流往往大于50A。此外，此类集成芯片负载变化率大，电流从满载到轻载快速切换，要求电源动态响应速度快。针对这些需求，开关电源领域产生了专门的研究方向VRM，即电压调整器模块，其电源输出低电压、大电流，同时具有动态响应速度快、电流变化率高、效率高、频率高、可靠性高的特点。在这一领域，VRM电源通常由Buck电路降压而来，现有技术使用单相Buck降压实现，单相Buck电压电流纹波较大，不能很好地满足高精尖芯片对电源供应苛刻的要求；目前此类VRM输出电压一般为5V、3.3V，1.2V等。而提高动态响应速度必须减小Buck中电感大小，降低输出电感和电容的寄生参数对电压的扰动。

故，针对现有技术的缺陷，实有必要提出一种技术方案以解决现有技术存在的技术问题。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种VRM电源电路，能够将输出电压降至0.8V，进一步满足此类的芯片的发展需求。

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明的技术方案如下：

一种VRM电源电路，包括供电电压单元、控制芯片U1、集成功率管M1和M2、输出滤波电路和控制芯片外围电路，其中，集成功率管M1和M2内置两颗集成两个MOSFET开关管，所述控制芯片U1采用TPS40322芯片，用于与所述集成功率管M1和M2组成双相Buck电路；所述供电电压单元提供的能量经双相Buck电路和输出滤波电路转化低电压大电流信号；

控制芯片U1的24号脚是开关管驱动信号，电连接到电阻R1的一端，电阻R1另一端电连接到集成功率管M1的1号脚，1号脚为开关管的栅极；集成功率管M1的3、4号脚为开关管的漏极，电连接到Vcc供电端；集成功率管M1的2号脚与5、6、7三根脚在集成管内部连接在一起，为开关管的源极和续流管的漏极；控制芯片U1的23号脚电连接到电阻R2的一端，电阻R2另一端电连接到M1的2号脚；控制芯片U1的23号脚电连接到电容C1的一端，电容C1的另一端电连接到控制芯片U1的25号脚；控制芯片U1的22号脚为续流管为驱动信号，电连接到驱动电阻R3的一端，电阻R3的另一端电连接到集成功率管M1的8号脚，驱动续流管；控制芯片U1的21号脚与集成功率管M1的9号脚共同与地端连接；控制芯片U1的20号脚电连接至电容C3的一端，电容C3的另一端电连接至控制芯片U1的21号脚共同与地端连接；控制芯片U1的16号脚是开关管驱动信号，电连接到驱动电阻R4的一端，电阻R4的另一端电连接到集成功率管M2的1号脚，为开关管的栅极；集成功率管M2的3、4号脚为开关管的漏极，电连接到Vcc供电端；集成功率管M2的2号脚与5、6、7三根脚在集成管内部连接在一起，为开关管的源极和续流管的漏极；控制芯片U1的17号脚电连接到电阻R5的一端，电阻R5的另一端电连接到集成功率管M2的2号脚；控制芯片U1的17号脚电连接到电容C2的一端，电容C2的另一端电连接到控制芯片U1的15号脚；控制芯片U1的18号脚为续流管为驱动信号，电连接到电阻R6的一端，电阻R6的另一端电连接到集成功率管M2的8号脚，驱动续流管；控制芯片U1的18号脚与集成功率管M2的9号脚共同与地端连接；控制芯片U1的20号脚电连接至电容C4的一端，电容C4的另一端电连接至控制芯片U1的19号脚共同与地端连接；