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(guò)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(guò)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(kāi)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(kāi)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(lái)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。