DVS的工作原理

DVS的工作原理

DVS通常用在為處理器供電的DC/DC變換器中。處理器工作在全速狀態(tài)下和空閑狀態(tài)下所需要的電壓是不同的，DVS使系統(tǒng)控制器可以在需要的時(shí)候改變DC/DC變換器的輸出電壓。在移動(dòng)設(shè)備中，DVS顯著延長(zhǎng)了電池的壽命，但并不影響用戶程序的運(yùn)行時(shí)間。

現(xiàn)代的動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)（DVS）技術(shù)與數(shù)字技術(shù)已經(jīng)融合在一起，它將處理器與電源轉(zhuǎn)換器連接在一起，通過I2C等數(shù)字總線動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)供電電壓，同時(shí)調(diào)節(jié)處理器的頻率。當(dāng)然，簡(jiǎn)單的電源管理并不需要復(fù)雜管理總線，TI公司最新推出的TPS728xx系列LDO就是基于這種思想，它通過硬件管腳提供1～4種輸出電壓，可在運(yùn)行時(shí)從中選擇1個(gè)電壓輸出，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的DVS。

圖1 DVS開環(huán)控制原理框圖

和AVS相比，動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)（DVS）基于對(duì)系統(tǒng)的負(fù)載預(yù)測(cè)，在一個(gè)開環(huán)電壓控制系統(tǒng)中用多組不同能耗級(jí)別的頻率、電壓對(duì)來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。因此，DVS的響應(yīng)速度、調(diào)節(jié)精度較基于完全反饋的AVS還是稍遜一籌。圖1為DVS的原理框圖。

如果使用常規(guī)的DC/DC變換器實(shí)現(xiàn)DVS，在電路上需要增加一些額外的元器件進(jìn)行反饋，增加的元件包括MOSFET及一些電阻。反饋源可以取自處理器的輸出狀態(tài)引腳，它能表明處理器當(dāng)前是否處于低功耗模式。因此，實(shí)際上大多數(shù)電源芯片都可以實(shí)現(xiàn)DVS，一片可調(diào)輸出電壓的電源芯片和一個(gè)外部輸入的控制信號(hào)就足夠了。