利用八通道示波器分析数字电源管理系统

在现在的嵌入式系统和PC 系统平台上，为了给CPU 提供的稳定的供电电压和电流，同时实时应对外部负载的变化，及时调整供电电流，提高功效，减少产生的热量。在系统中，都会有专门的电源管理芯片来控制完成。本文将介绍数字电源管理系统的类型、特点，以及如何利用力科8 通道，12bit，1GHz 带宽，2.5GS/S HDO8000 示波器测量多相数字电源管理系统。

二. 数字电源管理

数字电源管理主要是通过对电路板上的上DC—>DC 转换电路的控制来为CPU 提供稳定的工作电压，同时也对电脑启动时电压的变化情况和时序作出了明确的要求。同时根据CPU负载的状况，允许处理器处于空度负载或轻度负载状态下，可以关闭部分供电回路相位数以达成切换动作，同时对核心工作频率进行调节，以达到其于轻度负载状态下的节电效果。Intel为其各款处理器产品制定了相应的电压调节模块(Voltage Regulation Model，VRM)设计规范，现在最新的是VR12，CPU 的数字电源管理系统包括：PWM 控制器芯片、MOSFET 驱动器、功率器件MOSFET、扼流圈、滤波电容等。下面是一个典型的数字电源管理系统(4 相)的架构图：

三.单相电源管理系统

典型的超极本或者嵌入式系统的电源管理系统如下：

1. 单相转换器

2. 驱动器和功率 MOSFET 集成在转换器中

3. 紧凑设计的最简单的方案

4. 为更长的电池待机时间，提供更高的效率

单相供电系统

这种单相的电源管理系统，适合对功率要求不高的、固定负载的应用，可以对这种特定应用进行优化，电源效率可以达到90%以上。

固定负载时的电源效率

这种电源管理方案，实现起来很简单，但是应用范围也很小，现在的PC 系统或嵌入式系统的CPU 的功率高达130W 以上，但是核心电压只有1.2V 左右，这样就需要多达100A 的电流，电子器件难以承受这么大的电流产生的热量，而且现在系统的负载是在不停变化的，需要电源管理系统根据负载的变化，调整输出电流，提高电源效率，避免产生过多的热量(如下图)。这样就需要使用多相电源管理系统

单相供电负载变化时，电源效率的变化