跟着科技的前进，电源办理扮演着各类电子产品中非常重要的人物，其间一般家用计算机以及可携式计算机关于CPU的电源办理特别慎重，即使是在奈秒时刻(ns)内负载电流发生几十安培(Ampere)级的改动，输出电压依然要保持稳定。而CPU电源办理体系运用的便是现在很受欢迎的降压式交流电源供给器，此篇文章便是要评论怎么加强数字化降压式交流电源供给器的负载瞬时反响(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)体系转化所要的输出电压(Output Power, VOUT)，满意运用者于所需的满载(ILoad)输出且保有稳压的功用，当负载电流以阶梯式(step)的改动，且超出稳压体系的响应速度，则输出电压将有所改动，称为稳压体系之负载瞬时反响。
图一：一般稳压电源供给体系示意图
首要咱们得了解负载瞬时反响发生时输出电压会怎么改动，本文将以输出电流从轻载到重载举例。如上述之图一所示，评论瞬时反响时输出电容(COUT)有必要将其等效串联电阻(ESR)以及等效串联电感(ESL)加以考虑；输出电压改动如图二所示，当输出电流以阶梯式的从轻载(ILoad1)到重载(ILoad2)，电流瞬间改动时除了电容放电供给输出，等效串联电阻会形成压降(Dropout Voltage)以及等效串联电感形成压降突波(spike)，接着负回授体系开端反响并对输出电容充电，最终体系则逐步稳压，而怎么实时地对输出电容充电防止过多压降而且敏捷稳压则成为电源供给体系的严重课题。
图二：轻载到重载之负载瞬时反响以及输出电压改动
接着，咱们简略介绍数字化降压式交流电源供给器Buck Converter的根本模型，如图三数字电路操控模型，有别于传统模仿电源供给器操控回路运用差错放大器(Error Amplifier)做补偿器(Compensator)调理脉波宽度(Pulse Width Modulation,PWM)，数字化电路运用ADC及PID操控，在固定操作频率(Switching Frequency)下满意：
输出电压方程式：
其间：
运用数字化电源供给器的原因，除了运用屡次贮存内存(MTP)技能与可程序化之PID操控模型，使其PID操控程序具有屡次可调整特性得以最佳化体系稳定性，还可舍去剩余的补偿电路因而简化外部运用电路。
图三：Buck Converter之数字操控电路
了解负载瞬时反响以及数字化降压式电源供给器之后，接着咱们来看极点的阶梯式轻重载瞬时反响在各种不同降压式交流电源供给操控模型输出电压的改动。首要看图四(a)传统的模仿式电压操控模型(Voltage Mode)，在图四(b) t1与t2之间输出电流瞬间变大，因为此交流式电源供给器操作于固定频率，此刻为电感自放电对输出电容充电，能量并不行输出电流运用，因而电容放电供给输出能量形成电压降，直到下个操作频率t2才由操控回路添加Ton时刻供给满意能量给输出电容，之后体系则逐步稳压。基于此现象，咱们期望体系瞬间对输出电容充电得以供给满意能量，因为负载瞬时反响中等效串联电阻及等效串联电感会瞬间形成输出的电压降，因而，有人提出新的模仿式固定时刻操控模型(Constant On Time, COT)改进负载瞬时反响，其电路架构如图五(a)将电压回授(VFB)信号改用比较器(Comparator)与内部参阅电压(VREF)比较，当电流瞬间改动如图五(b)，形成输出电压降，脉冲宽度发生器(PWM Generator)当即反响发生一固定时刻脉冲宽度，直到电压回授信号无压降，体系快速稳压，此架构无固定操作频率，其固定脉冲宽度会主动满意上述方程式(1)，但缺陷则是在挑选输出电容时有必要满意：
输出电容等效串联电阻公式：
最终，咱们将上述概念参加数字化电源供给器，如图六(a)数字化负载瞬时反响技能操控电路，咱们运用数字化缓存器于操控体系中参加迟滞电压(ΔVHYS)，透过ADC监控负回授电压与内部参阅电压比较，如图六(b)所示，当输出电压降大于设定之迟滞电压，体系当即于ts处调理脉波宽度瞬间对%&&&&&%充电以减小电压降，直到输出能量满意后，再从头激活PID操控回路到达稳压作用，相当于运用比较器，但数字化的长处是可运用缓存器设定迟滞电压，具有更好的可调整性。
图四：(a)模仿电压操控模型(Voltage Mode) (b) Voltage Mode轻载到重载瞬时反响
图五：(a) 模仿固定时刻操控模型(COT) (b) COT轻载到重载瞬时反响
图六：(a) 数字瞬时反响技能操控模型(b) 数字瞬时反响技能轻载到重载瞬时反响
最终，总结数字化电源供给器负载瞬时反响技能的长处：
(1) 经由相同的负回授信号针对输出电压改动当即反响
(2) 数字化缓存器使迟滞电压具有可程控的特性
