Empower Semiconductor 宣布推出一款具有快速瞬態響應時間的新型電源管理器件，可精確優化電壓轉換時間。新型 IVR EP7010 IC 是一款 10A 穩壓器，可在 500ns 內通過零到 10A 的負載階躍進行管理，壓降 《15mv，無需輸出電容器。在接受電力電子新聞采訪時，全球銷售和營銷高級副總裁 Steve Shultis 和 Empower Semiconductor 首席技術官兼工程高級副總裁 Trey Roessig 強調了數字系統中電源管理對于具有快速響應時間的解決方案的重要性，從而提高能源效率。在不需要的電壓偏移至關重要的情況下對電壓精度的需求，并且能夠提供優化這些要求的解決方案對許多解決方案至關重要。

新平臺在 5×5 毫米封裝中提供三路輸出 DC-DC 集成，無需外部組件，同時提供高能量密度和出色的動態電壓縮放性能。

瞬態響應和動態電壓調節

下一代數字系統增加的功率需求對 DC-DC 轉換器的設計產生了重大影響。這些先進的數字設備需要在較低電壓下提供高峰值電流，其值通常在操作期間使用 DVS（動態電壓縮放）或 AVS（自適應電壓縮放）等技術進行調整。盡管需要快速響應，但電壓調節的誤差幅度非常小，需要更大的環帶寬或潛在的復雜解決方案。

瞬態響應對于現代數字設備來說非常重要，可以最大限度地提高性能，同時最大限度地減少能源浪費。當瞬間需要更多電流，而輸出電流的供應速度不夠快時，電壓會下降。今天的典型轉換器可以在幾微秒內提供超過 50mV 的電壓降的瞬態響應，同時需要高輸出電容。EP70xx 可實現 500ns 響應，壓降小于 15mV，且不增加輸出電容。

動態電壓調節在降低功耗方面非常有效，因為降低電壓對有功功耗具有二次方影響。DVS 根據性能要求動態調整電壓。

今天的嵌入式系統使用高時鐘頻率來提高處理能力和系統性能。功耗主要由器件電容引起的開關損耗決定。動態電壓調整用于通過選擇性調整系統電壓來降低系統的開關損耗。通過 I3C 控制的 DVS 允許電源轉換器與系統協同工作。例如，在網絡應用中，設備消耗的功率隨著傳輸數據量的增加而增加。在低流量時，網絡將在遠低于其容量的情況下運行。

“如果您的系統具有睡眠模式，例如 IoT 系統，則啟動時間會嘗試節省電池電量，并且在某個時候，它會開始一個計算周期。如果要在計算周期之間節省能量，則必須盡可能降低電壓，以使漏電流最小。如果打開和關閉系統所花費的時間遠遠大于您計算某事所花費的實際時間，那么花費這些時間是不值得的。無論您在優化計算周期上投入了多少計算量和工作量都沒有關系，因為您在這么短的時間內的所有能力都被開銷和切換時間消耗掉了。現在，當您進行處理時，計算周期會越來越小，以節省電池壽命。

提供給數字系統中每個處理器和 FPGA 的電壓和電流將很低，并且電源將在遠低于額定負載的情況下運行。非常短的占空比往往會導致相對較高的開關損耗。通過實施數字控制回路，中間總線電壓可以根據負載變化動態改變。在低負載條件下可以降低發送到轉換器的輸入電壓，從而提高系統的整體效率。

賦能解決方案

Empower Semi 獲得專利的數字可配置硬件平臺旨在簡化 DC/DC 轉換器在高計算數字系統中的采用。憑借單一的占位面積、無外部組件、廣泛的可編程性以及廣泛的電流和輸出配置，電源設計人員可以部署具有快速負載瞬態的 EP70xx，從而降低系統的工作電壓并降低直接連接的系統的功耗。與工作電壓成正比。降低功耗還提供其他好處，例如降低冷卻成本和提高散熱性能。

圖 1：EP70xx 的框圖

圖 2：EP70xx 評估板

“想象一下處理器在正常工作模式下的電壓為 600 毫伏。你需要跳到 800 毫伏。我們可以在幾十納秒內完成這種跳躍，而通常需要幾十微秒或快 1000 倍，”發言人說。

Empower 指出，Empower EP70xx 系列顯示出高達 92% 的峰值效率，并允許在工作電壓之間輕松切換，從而允許組件在較低的工作電壓下工作并節省電力。

“要實現這些速度，您不僅要優化硅，還要優化磁效應和電容，從而避免引入可能影響響應時間的外部寄生電容。每一個元素，包括包裝，都有助于實現響應時間目標，”發言人指出。

EP70xx 系列有九個器件可供選擇，每個器件最多三個穩壓器。輸出范圍為 2A 至 10A，采用 5x5mm 或 4x4mm 封裝，外形尺寸為 0.75mm。Empower 提供了一個評估板來執行準確的性能分析，并為工程師提供優化上市時間的市場就緒解決方案。