探秘ISL95813評(píng)估板：為英特爾微處理器打造的高性能電源解決方案

作為電子工程師，我們常常在尋找能夠?yàn)橛⑻貭栁⑻幚砥魈峁└咝?、穩(wěn)定電源的解決方案。今天，就讓我們一起深入了解Intersil的ISL95813評(píng)估板，看看它是如何滿足這些需求的。

文件下載：ISL95813EV1Z.pdf

一、ISL95813控制器概述

ISL95813是一款單相控制器，專為英特爾微處理器提供完全符合VR12.6標(biāo)準(zhǔn)的電源解決方案。它能夠通過高速串行總線接口與CPU進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的精確調(diào)節(jié)。同時(shí)，CPU還可以通過該接口獲取電壓調(diào)節(jié)器（VR）的實(shí)時(shí)信息，如負(fù)載電流和VR溫度。

1. 先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)

基于Intersil的Robust Ripple Regulator ((R3 ^{TM}))技術(shù)，ISL95813的PWM調(diào)制器與傳統(tǒng)調(diào)制方案相比，具有更快的瞬態(tài)響應(yīng)和更短的穩(wěn)定時(shí)間。其可變頻率拓?fù)溥€支持自然周期拉伸不連續(xù)導(dǎo)通模式（DCM），在輕載情況下能夠提高效率并節(jié)省功耗。

2. 豐富的特性

ISL95813還具備多項(xiàng)關(guān)鍵特性，包括帶單NTC熱補(bǔ)償?shù)腄CR電流檢測、離散電阻電流檢測、差分遠(yuǎn)程電壓反饋，以及用戶可編程的啟動(dòng)電壓、IMAX、TMAX、電壓轉(zhuǎn)換斜率和開關(guān)頻率等。

二、評(píng)估板套件內(nèi)容

評(píng)估板套件包含以下文檔和組件：

• ISL95813EV1Z Rev C評(píng)估板
• ISL95813數(shù)據(jù)手冊
• AN1846應(yīng)用筆記（即本文參考文檔）

三、測試所需材料

要對(duì)ISL95813進(jìn)行測試，需要準(zhǔn)備以下材料：

• 5V、3A電源
• 可調(diào)20A電源（最高20V）
• 12V、3A電源（可選，用于板載負(fù)載發(fā)生器）
• 電子負(fù)載
• 4通道示波器
• 精密萬用表
• Gen 4 Intel VT工具

如果使用SVID仿真器硬件和軟件代替VT工具，則需要移除電阻R10、R12和R16。

四、啟動(dòng)步驟

1. 將5V電源設(shè)置為5V，關(guān)閉輸出，將正極連接到P1，負(fù)極連接到P4。
2. 將第二個(gè)電源設(shè)置為所需的輸入電壓（4.6V - 19V），關(guān)閉輸出，將正極連接到J9，負(fù)極連接到J12。
3. 如果使用板載負(fù)載發(fā)生器，將第三個(gè)電源設(shè)置為12V，關(guān)閉輸出，將正極連接到P2，負(fù)極連接到P3。
4. 確保跳線J1、J17和J19短路，開關(guān)S1和S2處于關(guān)閉位置。
5. 如果使用英特爾的測試工具，將插入器和工具插入CPU插槽。
6. 先打開5V電源，再打開VIN電源。
7. 如果使用VT工具，插入電源電纜。
8. 最后，如果使用板載瞬態(tài)發(fā)生器，打開12V電源。
9. 將S1撥到開啟位置，D1指示燈應(yīng)從紅色變?yōu)榫G色。
10. 使用萬用表從TP9（+）到TP10（-）測量VOUT，讀數(shù)應(yīng)為1.7V ±8.5mV。如果使用VT工具，測量TP29（+）和TP28（-）之間的VOUT。
11. 至此，ISL95813的驗(yàn)證和測試可以開始了。

五、板載瞬態(tài)發(fā)生器的使用

1. 工作原理

• 當(dāng)HI切換到GND時(shí)（關(guān)閉瞬態(tài)發(fā)生器）：HO變低，Q1關(guān)閉，假設(shè)Q2最初處于開啟狀態(tài)，則Q2也會(huì)關(guān)閉，C1充電至12V。
• 當(dāng)HI切換到C1時(shí)：HO變高，Q1開啟，C1通過R2放電，Q2開啟并從VOUT汲取電流（負(fù)載階躍）。當(dāng)C1放電到一定程度時(shí)，HI變低，HO也變低，Q1和Q2關(guān)閉（負(fù)載釋放），C1通過R1 + R2充電，直到HI再次變高，循環(huán)重復(fù)。

2. 參數(shù)設(shè)置

• 導(dǎo)通時(shí)間 (tau_{ON}=C 1 × R 2)
• 關(guān)斷時(shí)間 (tau_{OFF }=C 1 × R 1 × R 2)
• 負(fù)載電流 (I{LOAD }=frac{V{OUT }}{R 5 | R 6})
• R3控制負(fù)載階躍的斜率
• R4控制負(fù)載釋放的斜率

六、評(píng)估板原理圖和層布局

文檔中還提供了評(píng)估板的原理圖和層布局圖。原理圖展示了各個(gè)組件的連接方式，而層布局圖則展示了評(píng)估板的物理結(jié)構(gòu)。需要注意的是，層2和層5為接地層。

七、評(píng)估板物料清單

物料清單詳細(xì)列出了評(píng)估板上使用的各種組件，包括電容、電阻、二極管、MOSFET、集成電路等。其中，標(biāo)紅的組件未進(jìn)行安裝。

八、總結(jié)

ISL95813評(píng)估板為英特爾微處理器提供了一個(gè)高性能、靈活的電源解決方案。通過其先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)和豐富的特性，能夠滿足不同應(yīng)用場景的需求。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們可以根據(jù)具體需求對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)最佳的性能和效率。

你是否在實(shí)際項(xiàng)目中使用過類似的電源解決方案？在使用過程中遇到過哪些問題？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。