CPU 的发展对电压调节模块(Voltage Regulator Module,VRM)提出了越来越高的要求。为了能够减小母线损耗,VRM 的输入电压由原来的 5V 提高到现在的 12V,未来,将进一步提高到 48V。输出电压则会降到 1V 以下,输出电流高达 200A。因此传统的单级式变换器不再能够满足 VRM 的要求,需要研究一种新的拓扑结构以满足其越来越高的要求。 本文分析了未来 VRM 设计面临的挑战,总结了一些设计的关键问题。在此基础之上,提出了两级式变换器“HB(D=50%)+Buck”该变换器具有控制简单、高效率、高功率密度的优点,解决了传统单级式变换器在此类应用场合存在的控制难以实现的问题。文章详细讨论了平面变压器、输入输出滤波器的设计,分析了系统的稳定性,并以一个 48V 输入 5V/10A 输出的 1/8 砖模块做了验证。 针对上面提出的两级式变换器存在的输出滤波电感大热应力分布不合理的不足,本文提出改进的两级式变换器“HB+多相交错并联 Buck”,其改善了动态响应,减小了热应力。文章详细讨论了补偿回路、AVP 控制的实现,分析了系统的稳定性,并通过仿真和实验进行验证。