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采用集成DC-DC轉(zhuǎn)換器的分布式電源系統(tǒng)介紹[2]

交換技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)管控責(zé)任編輯：zhutou123 2012-03-23

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摘要：電源轉(zhuǎn)換效率是衡量電源性能的重要指標(biāo)，這也是用開關(guān)電源替代線性穩(wěn)壓器的主要原因。當(dāng)然，開關(guān)轉(zhuǎn)換器會(huì)引入較高的噪聲和EMI.開關(guān)電源的功耗包括：傳導(dǎo)損耗（與MOSFET導(dǎo)通電阻RDS（ON）有關(guān)）和開關(guān)損耗（與MOSFET在通、斷狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換速度有關(guān)）。工作頻率較高時(shí)，開關(guān)損耗占主導(dǎo)地位，因?yàn)槊棵腌姲l(fā)生多次的MOSFET開、關(guān)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換時(shí)間

電源轉(zhuǎn)換效率是衡量電源性能的重要指標(biāo)，這也是用開關(guān)電源替代線性穩(wěn)壓器的主要原因。當(dāng)然，開關(guān)轉(zhuǎn)換器會(huì)引入較高的噪聲和EMI.開關(guān)電源的功耗包括：傳導(dǎo)損耗（與MOSFET導(dǎo)通電阻RDS（ON）有關(guān)）和開關(guān)損耗（與MOSFET在通、斷狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換速度有關(guān)）。工作頻率較高時(shí)，開關(guān)損耗占主導(dǎo)地位，因?yàn)槊棵腌姲l(fā)生多次的MOSFET開、關(guān)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換時(shí)間取決于柵極驅(qū)動(dòng)電路的阻抗，該電路控制MOSFET的開啟、關(guān)閉。對(duì)于采用分立MOSFET和柵極驅(qū)動(dòng)器的電源來(lái)說(shuō)，由于具有MOSFET引腳電感和引線電感等寄生參數(shù)，因此高頻時(shí)柵極驅(qū)動(dòng)阻抗較大。集成開關(guān)調(diào)節(jié)器通過(guò)將柵極驅(qū)動(dòng)器和MOSFET集成在單個(gè)封裝內(nèi)，降低了寄生元件，從而在高頻時(shí)提供更快的轉(zhuǎn)換時(shí)間和更好的效率。

熱管理是大型系統(tǒng)中電源設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)。在負(fù)載點(diǎn)架構(gòu)中，電源轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的熱量分布在各個(gè)集成開關(guān)調(diào)節(jié)器內(nèi)，而非集中在一個(gè)電源模塊。集成開關(guān)調(diào)節(jié)器效率越高，所產(chǎn)生的熱量越少。除此之外，集成開關(guān)調(diào)節(jié)器通常采用增強(qiáng)散熱封裝，將裸焊盤直接焊接在PCB上，并通過(guò)散熱過(guò)孔（直徑8mil至12mil）將熱量傳導(dǎo)至地平面（地平面將熱量擴(kuò)散到整個(gè)單板，從而不需要使用龐大的散熱器）。最后，熱關(guān)斷電路直接控制集成開關(guān)電源，能夠在發(fā)生過(guò)熱時(shí)提供有效保護(hù)，避免器件損壞，從而提高系統(tǒng)的可靠性。

集成開關(guān)調(diào)節(jié)器提供多種封裝以及較寬的輸入電壓（3V至12V）范圍和輸出電流（< 1A至10A）范圍。低功率器件的封裝有：SOT、MSOP以及TSSOP.大功率器件采用QFN、BGA等封裝形式，能夠耗散較大功率。

結(jié)論

集成開關(guān)調(diào)節(jié)器是現(xiàn)代電信系統(tǒng)中等電源總線的理想選擇。與基于分立MOSFET、柵極驅(qū)動(dòng)器和控制器的調(diào)節(jié)器相比，集成方案可以大大縮短產(chǎn)品上市時(shí)間、節(jié)省空間、提高效率、簡(jiǎn)化系統(tǒng)熱管理，并具有更高的可靠性。

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