許多現代 CPU 以兩種不同的時鐘速度運行，每種速度都需要不同的內核工作電壓以確保最佳性能。這些電壓記錄在 CPU 規范的制造商 VID（電壓識別）部分中。一些新的 DC/DC 轉換器（LTC1909?，例如）具有支持雙路可編程輸出電壓的內置VID控制，但許多現有轉換器不支持。LTC?1699 是一款精準的 2 態電阻分壓器，其采用一個簡單的 SMBus 接口以允許在非 VID 啟用的 DC/DC 轉換器上進行 VID 控制。無需專用 VID 線路。

工作原理

DC/DC 轉換器通過精確的分壓器將輸出電壓與內部基準進行比較，并調整輸出以補償差異，從而保持一致的輸出電壓。LTC?1699 是一款 2 態電阻分壓器，其取代了反饋電路中的固定分壓器，從而允許該電路支持兩種不同的電壓輸出。該器件專為與采用內部 0.8V 基準的 DC/DC PWM 轉換器配合使用而設計，例如 LTC1702A、LTC1628、LTC1735 和 LTC1778。

LTC1699 可根據命令在兩個可編程的精準輸出電壓之間進行選擇。這兩個電壓通過通過常用的SMBus（系統管理總線）串行接口發送的5位VID字進行編程，無需專用VID控制線。然后，主機系統有兩種方法在兩個電壓之間切換：通過SMBus接口進行數字切換，或通過選擇（SEL）引腳上的邏輯信號。當 CPU 電壓處于調節狀態時，LTC1699 提供了一個電源良好信號，該信號可用于通知 CPU 和衛星系統電源符合規格。該 IC 的增強型 LTC1699EGN 擴展了電源排序控制和狀態線，以協調多個 DC/DC 轉換器，這些轉換器可管理其他 CPU 系統電壓，例如用于 I/O 和時鐘電源的電壓（參見圖 2）。

由于準確的 CPU 電壓對于可靠的 CPU 操作至關重要，因此 LTC1699 中的分壓器準確度在 ±0.35% 以內。LTC1699 有三個
版本，以支持不同的英特爾 CPU 和基于其 5 位 VID 代碼的獨特電壓表。LTC1699-80 涵蓋英特爾移動技術指標，而臺式機標準則涵蓋 LTC1699-81 （用于 VRM8.4 規格）和 LTC1699-82 （適用于 VRM9.0 規格） （參見表 1）。

圖1.SMBus 控制的高效直流/直流轉換器。

圖2.SMBus 電源排序和多 DC/DC 轉換器控制，采用 LTC16EGN 的 1699 引腳 SSOP 封裝。

為什么要使用 SMBus？

SMBus 易于實施，并且正在發展成為一種系統控制標準。SMBus是作為低功耗2線串行接口開發的，用于標準化除CPU以外的系統支持功能的控制和監視，該功能最初是為帶有智能可充電電池的便攜式計算機定義的。如今，大多數便攜式計算機使用 SMBus 不僅僅是電池控制。它已發展成為潮流控制、系統溫度監控和冷卻控制的標準方法。它現在受到流行操作系統的支持，并且是當前PC設計標準不可或缺的一部分。通過 SMBus 控制 CPU 電壓是下一個合乎邏輯的步驟，無需專有控制接口。

SMBus 確實有一些限制。SMBus 版本 1.0 標準沒有錯誤檢查協議，這對于現代 CPU 來說是一個潛在的重大問題，因為當提供錯誤的電壓時，它們的表現不佳。盡管較新的 SMBus v1.1 標準包含可選的錯誤檢查協議，但它并未被廣泛使用。由于傳統上使用 SMBus 的大多數系統都具有容錯能力，因此將當前設計升級到 SMBus v1.1 協議意味著通信軟件和硬件復雜性的顯著增加。為了解決這些問題并仍然利用 SMBus 的優勢，凌力爾特開發了幾個特殊的協議程序和建議，這些程序和建議提供了在不使用 v1.1 錯誤檢查的情況下消除錯誤的方法。

第一種是允許主機根據需要隨時寫入和讀取預編程的電壓值，以驗證該值。第二種是，在主機一個接一個地發送兩個 SMBus “ON”或“OFF”命令之前，編程值不會被激活。如果“ON”或“OFF”值中的任何位不合適，則拒絕前面的電壓編程命令。

LTC1699 還具有兩種特殊的閉鎖功能。第一種是忽略“ON”命令，直到電壓寄存器建立。此外，當收到兩個有效的“ON”命令序列時，VID寄存器將被鎖定，以防止在電源運行時發生變化。最后，LTC1699 實現了新的 SMBus v1.1 邏輯電平，以改善信號完整性。這些技術共同使用流行的SMBus提供對CPU電壓的可靠和安全控制。

臺式/便攜式 VID 直流/直流轉換器

圖 1 示出了使用 LTC1778 控制器和 LTC1699 的內核穩壓器的典型實施方案。等效電路可用作 LTC1909 中的單片式 IC。

審核編輯：郭婷