Fragen zum Thema Doublers bei VRMs

S

sternix

Gast
Hi,

ich versuch schon länger VRM's besser zu verstehen aber irgendwie verstehe ich diese englischen Sätze bzgl. Doublers einfach nicht.

"A phase doubler doubles the number of phases by generating two interleaved signals that are formed using the original. The doubler's switching frequency is halved due to the two signals interleaving."
Der "phase doubler" kreiert zwei gleiche(?) Signale aus einem. Was genau ist dann die switching frequency und warum wird die halbiert?

"The use of doublers generally increases the costs because the motherboard now has double the amount of integrated circuits required but it reduces many things such as the load current on any given phase in a similar manner to a "true" multi-phase but without the benefits of the tighter voltage tolerance. "
Es ist teurer aber es reduziert die Last auf den einzelnen Phasen, aber im Endeffekt könnte das ganze instabiler sein als bei einer einzigen "echten Phase"?

"Doublers are specially ICs that take one PWM signal and split it into 2. In the process they cut switching frequency in half but they do give you more phases so you do get the extra current capability"
Das klingt wieder so als könnte im Endeffekt dadurch mehr Strom fließen? Ich dachte wenn die switching frequency halbiert wird ist immer nur eine von den Phasen an und die andere aus, daraufhin wiederrum die andere an und die andere aus?

Ich weiß das ganze hier ist ziemlich unverständlich aber vielleicht kann mir jemand mal ganz simpel erklären was passiert wenn die switching frequency halbiert wird und ob dann quasi immer die eine Seite der Phase sozusagen aus ist und die andere an oder ob einfach nur die Last halbiert wird dadurch das es 2 sind und beide nur noch halb so viel Strom "durchlassen" müssen.

Mit freundlichen Grüßen
 
Ich versuche nur eine schnelle, kurze Erklärung. Alle zahlen sind fiktiv und hier nur als Beispiel angegeben. Das ist keine vollständige elektrotechnische Beschreibung.


Am Eingang des doublers liegt ein PWM Signal, das beispielsweise alle 100µs schaltet. Der doubler gibt jetzt das erste Schaltsignal auf Ausgang 1 weiter, das zweite Schaltsignal dann auf Ausgang 2, das dritte Signal wieder auf Ausgang 1 usw... -> dadurch hat sich die Schaltfrequenz an jedem Ausgang des doublers halbiert.

Vorteil: Der Phase doubler ermöglicht es, z.B. 16 Phasen zu steuern mit nur einem 8-Kanal PWM Controller. Wenn man davon ausgeht, dass der Strom, den jede Phase liefern kann, bei der halben Frequenz auch noch der gleiche ist, kannst du mit den 16 Phasen mehr Strom liefern als wenn du 8 Phasen mit der doppelten Frequenz hättest.

Allerdings ist bei der halben Schaltfrequenz die Spannungsschwankung der einzelnen Phasen größer. In summe wird die Schwankung der gesamten Spannung von 16 Phasen mit halber Frequenz dann vergleichbar sein mit 8 Phasen und der ursprünglichen Frequenz. Bei 16 echten Phasen mit der ursprünglichen Frequenz (ohne doubler) hätte man eine glattere Ausgangsspannung.
 
lexoon schrieb:
Ich versuche nur eine schnelle, kurze Erklärung. Alle zahlen sind fiktiv und hier nur als Beispiel angegeben. Das ist keine vollständige elektrotechnische Beschreibung.


Am Eingang des doublers liegt ein PWM Signal, das beispielsweise alle 100µs schaltet. Der doubler gibt jetzt das erste Schaltsignal auf Ausgang 1 weiter, das zweite Schaltsignal dann auf Ausgang 2, das dritte Signal wieder auf Ausgang 1 usw... -> dadurch hat sich die Schaltfrequenz an jedem Ausgang des doublers halbiert.

Vorteil: Der Phase doubler ermöglicht es, z.B. 16 Phasen zu steuern mit nur einem 8-Kanal PWM Controller. Wenn man davon ausgeht, dass der Strom, den jede Phase liefern kann, bei der halben Frequenz auch noch der gleiche ist, kannst du mit den 16 Phasen mehr Strom liefern als wenn du 8 Phasen mit der doppelten Frequenz hättest.

Allerdings ist bei der halben Schaltfrequenz die Spannungsschwankung der einzelnen Phasen größer. In summe wird die Schwankung der gesamten Spannung von 16 Phasen mit halber Frequenz dann vergleichbar sein mit 8 Phasen und der ursprünglichen Frequenz. Bei 16 echten Phasen mit der ursprünglichen Frequenz (ohne doubler) hätte man eine glattere Ausgangsspannung.

Vielen Dank für deine Antwort. Damit wurde es für mich schon deutlich verständlicher. 2 Fragen habe ich dennoch: Am Anfang dieses Beispiels ist der PWM Controller (richtig?), dieser sendet jetzt sagen wir mal rein fiktiv alle 100µs ein Signal zu Ausgang 1. (Sofern es nur eine Phase gäbe.) Nun benutzt man doublers und hat somit 2 Phasen. Nun setzt man die Frequenz am PWM Controller (oder wo?) auf 50µs. Wenn der Stromverbrauch gleich bleibt teilen sich jetzt alle 50µs Phase 1 und 2 den Strom und bleiben somit kühler, die Ausgangsspannung wird somit aber unsauberer. Verstehe ich das ganze so richtig? Tut mir leid wenn nicht.

Abgesehen davon könnte man nun aber insgesamt ca. doppelt so viel Strom verbrauchen als wenn man nur sagen wir mal 4 echte Phasen hat und keine 4 Phasen mit Doublern? Da du gesagt hast den Strom den jede Phase liefern kann ist bei der halben Frequenz nach wie vor der gleiche, demnach müsste es ja so sein?
 
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