中心論題：

• 普通嵌入式係統的供電方式。
• 同步降壓型轉換器的改進。
• 綠色電源技術簡介。

• 多相工作減小輸入紋波電流、輸出紋波電壓和總的RFI特征。
• PWM可橫跨多個數量級的負載電流範圍內實現高效運作。
• 對電源轉換效率影響最小的方式提高開關頻率提高電源性能。

大多數嵌入式係統都是由48V背板供電的。這個電壓通常要降至較低的24V、12V或5V的中間總線電壓，以向係統內的電路板支架供電。然而，這些電路板上的大多數分支電路或集成電路要求在低於1～3.3V的電壓範圍內工作，電流範圍為數十mA至數十A。因此

，需要負載點(POL)DC/DC轉換器將24V
、12V或5V電壓軌降至這些分支電路或集成電路所需的電壓和電流值。

由you電dian池chi供gong電dian的de便bian攜xie式shi產chan品pin製zhi造zao商shang也ye麵mian臨lin著zhe日ri益yi增zeng大da的de壓ya力li，他ta們men要yao將jiang更geng多duo功gong能neng塞sai進jin外wai形xing尺chi寸cun已yi經jing受shou限xian的de產chan品pin中zhong，同tong時shi還hai要yao獲huo得de更geng長chang的de電dian池chi工gong作zuo時shi間jian。例li如ru

，大da多duo數shu便bian攜xie式shi媒mei體ti播bo放fang器qi(PMP)都有視頻和MP3播bo放fang功gong能neng。因yin此ci
，內nei部bu電dian子zi電dian路lu需xu要yao多duo種zhong具ju有you不bu同tong功gong率lv級ji的de低di壓ya輸shu出chu軌gui。很hen明ming顯xian，導dao致zhi這zhe一yi結jie果guo的de主zhu要yao原yuan因yin是shi，大da多duo數shu大da規gui模mo數shu字zi集ji成cheng電dian路lu的de工gong作zuo電dian壓ya是shi 1.2V或更低，而同時存儲器和I/O電壓需求可能在2.2～3.3V之間。這樣，直接對鋰離子電池使用多個單POL DC/DC轉換器越來越不實用了
，因此係統設計師正在采用更加集成化的方法。

與傳統線性穩壓器相比，同步降壓型轉換器在電池工作時間上有極大改進，因為它提高了轉換效率。這類轉換器一般具有95%dezhuanhuanxiaolv，erqiejihuwuxurenhesanrecuoshi。raner，zhezhonggaoxiaolvshiyizhanyonggengduodianlubankongjianweidaijiade，yinweimeigetongdaodouyaozengjiayigedianganqi

，yincibaochizuixiaozongtijiejuefanganzhanbanmianjijiqizhongyao。tongguojiangduogetongdaozhenghedaoyigetongbujiangyaxingjiejuefanganzhong，zhexietongdaojiukeyiquanbuyongyigeshurudianrongqigongzuo，congerkebaochijiejuefanganzhanbanmianjizuixiao。

為什麼需要綠色電源
最近
，“綠色環保”概(gai)念(nian)廣(guang)為(wei)流(liu)行(xing)
，在(zai)新(xin)聞(wen)媒(mei)體(ti)中(zhong)有(you)大(da)量(liang)報(bao)道(dao)。結(jie)果(guo)
，大(da)多(duo)數(shu)工(gong)業(ye)化(hua)國(guo)家(jia)普(pu)遍(bian)接(jie)受(shou)了(le)需(xu)要(yao)節(jie)約(yue)能(neng)源(yuan)這(zhe)一(yi)觀(guan)點(dian)。這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)，隨(sui)著(zhe)這(zhe)些(xie)國(guo)家(jia)人(ren)口(kou)的(de)增(zeng)加(jia)，他(ta)們(men)對(dui)能(neng)源(yuan)的(de)需(xu)求(qiu)也(ye)增(zeng)加(jia)了(le)，他(ta)們(men)需(xu)要(yao)給(gei)新(xin)房(fang)子(zi)的(de)加(jia)熱(re)/冷卻係統
、zhaominghejiayongdianqigongdian。bujinjianlixindefadiansheshihaofeidaliangjinqian，diannengchanshenghouxiangyonghugongdiandechengbenyehengao。juguancha
，yujianlixindefadiansheshixiangbi
，jiangdaduoshujiayongdianqidedianliunenghaojiangdi15%～20%是更經濟的做法。

由於建立新的發電設施成本很高
，因此很多國家已經采用了所謂的“綠色政策”
，以(yi)此(ci)鼓(gu)勵(li)製(zhi)造(zao)商(shang)在(zai)最(zui)終(zhong)產(chan)品(pin)中(zhong)納(na)入(ru)節(jie)能(neng)技(ji)術(shu)。在(zai)這(zhe)種(zhong)政(zheng)策(ce)激(ji)勵(li)下(xia)，很(hen)多(duo)電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)產(chan)品(pin)供(gong)應(ying)商(shang)在(zai)提(ti)高(gao)產(chan)品(pin)電(dian)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)和(he)降(jiang)低(di)產(chan)品(pin)在(zai)備(bei)用(yong)模(mo)式(shi)時(shi)的(de)功(gong)耗(hao)方(fang)麵(mian)取(qu)得(de)了(le)很(hen)大(da)進(jin)步(bu)。
 
就用於節能型DC/DC轉(zhuan)換(huan)器(qi)的(de)電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)而(er)言(yan)，必(bi)須(xu)具(ju)有(you)兩(liang)個(ge)主(zhu)要(yao)特(te)點(dian)。首(shou)先(xian)
，必(bi)須(xu)在(zai)寬(kuan)負(fu)載(zai)電(dian)流(liu)範(fan)圍(wei)內(nei)具(ju)有(you)非(fei)常(chang)高(gao)的(de)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)。其(qi)次(ci)，在(zai)備(bei)用(yong)和(he)停(ting)機(ji)模(mo)式(shi)時(shi)必(bi)須(xu)有(you)低(di)靜(jing)態(tai)電(dian)流(liu)。
 
就(jiu)很(hen)多(duo)嵌(qian)入(ru)式(shi)係(xi)統(tong)而(er)言(yan)，在(zai)電(dian)壓(ya)日(ri)益(yi)降(jiang)低(di)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)不(bu)斷(duan)提(ti)高(gao)電(dian)流(liu)這(zhe)種(zhong)需(xu)求(qiu)，繼(ji)續(xu)推(tui)動(dong)著(zhe)電(dian)源(yuan)統(tong)的(de)發(fa)展(zhan)。在(zai)這(zhe)一(yi)領(ling)域(yu)取(qu)得(de)的(de)很(hen)多(duo)進(jin)步(bu)都(dou)可(ke)以(yi)追(zhui)溯(su)到(dao)電(dian)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)技(ji)術(shu)領(ling)域(yu)取(qu)得(de)的(de)成(cheng)果(guo)，尤(you)其(qi)是(shi)電(dian)源(yuan)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)和(he)電(dian)源(yuan)半(ban)導(dao)體(ti)的(de)改(gai)進(jin)。總(zong)的(de)來(lai)說(shuo)，這(zhe)些(xie)組(zu)件(jian)允(yun)許(xu)以(yi)對(dui)電(dian)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)影(ying)響(xiang)最(zui)小(xiao)的(de)方(fang)式(shi)提(ti)高(gao)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)，為(wei)提(ti)高(gao)電(dian)源(yuan)性(xing)能(neng)做(zuo)出(chu)了(le)貢(gong)獻(xian)。能(neng)夠(gou)做(zuo)到(dao)提(ti)高(gao)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)並(bing)對(dui)效(xiao)率(lv)影(ying)響(xiang)最(zui)小(xiao)
，靠(kao)的(de)是(shi)降(jiang)低(di)開(kai)關(guan)和(he)接(jie)通(tong)狀(zhuang)態(tai)損(sun)耗(hao)以(yi)及(ji)容(rong)許(xu)高(gao)效(xiao)率(lv)地(di)去(qu)除(chu)熱(re)量(liang)。不(bu)過(guo)
，向(xiang)較(jiao)低(di)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)遷(qian)移(yi)給(gei)這(zhe)些(xie)因(yin)素(su)帶(dai)來(lai)了(le)更(geng)大(da)的(de)壓(ya)力(li)，這(zhe)又(you)導(dao)致(zhi)了(le)極(ji)大(da)的(de)設(she)計(ji)難(nan)題(ti)。
 
duoxianggongzuobeirenweishiyongyuzhuanhuantuopudeyibanxingshuyu，zaizhexietuopuzhong，yonglianggehuogengduozhuanhuanqichulidangeshuru，zhuanhuanqixianghutongbu，danyibutongdesuodingxiangweigongzuo。zhezhongfangfajianxiaoleshuruwenbodianliu
、輸出紋波電壓和總的RFItezheng
，tongshizaishuchudianyawanquanwendingdeqingkuangxiayunxudangedadianliushuchuhuoduogejiaodidianliushuchu。jiuyongyigedanpianqijiantigaoshuchudianliunenglieryan，tahaiyunxushiyongjiaoxiaodewaibuzujian，yinweiduogejiaoxiaodeMOSFET可以非常容易地“在芯片上”製造出來。
 

盡管降壓型轉換器應用更加普遍，但是多相拓撲可以配置成降壓、升壓甚至是正激式。今天，從12V輸入至1.xV輸出的轉換效率高達95%是尋常之事。此外
，通過運用一種脈衝跳躍
、脈寬調製(PWM)技(ji)術(shu)，還(hai)可(ke)以(yi)輕(qing)鬆(song)地(di)在(zai)橫(heng)跨(kua)多(duo)個(ge)數(shu)量(liang)級(ji)的(de)負(fu)載(zai)電(dian)流(liu)範(fan)圍(wei)內(nei)實(shi)現(xian)高(gao)效(xiao)運(yun)作(zuo)。這(zhe)還(hai)有(you)一(yi)個(ge)附(fu)帶(dai)的(de)好(hao)處(chu)
，即(ji)向(xiang)負(fu)載(zai)提(ti)供(gong)小(xiao)電(dian)流(liu)時(shi)能(neng)夠(gou)獲(huo)得(de)低(di)靜(jing)態(tai)電(dian)流(liu)。通(tong)常(chang)情(qing)況(kuang)下(xia)靜(jing)態(tai)電(dian)流(liu)在(zai)幾(ji)十(shi)μA範圍內。
 
用(yong)於(yu)嵌(qian)入(ru)式(shi)係(xi)統(tong)的(de)方(fang)案(an)與(yu)用(yong)於(yu)電(dian)池(chi)供(gong)電(dian)的(de)手(shou)持(chi)式(shi)設(she)備(bei)的(de)方(fang)案(an)沒(mei)有(you)太(tai)大(da)不(bu)同(tong)
，可(ke)能(neng)的(de)例(li)外(wai)是(shi)，很(hen)多(duo)便(bian)攜(xie)式(shi)應(ying)用(yong)對(dui)組(zu)件(jian)高(gao)度(du)有(you)嚴(yan)格(ge)限(xian)製(zhi)。這(zhe)可(ke)能(neng)成(cheng)為(wei)電(dian)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)器(qi)的(de)難(nan)題(ti)
，因(yin)為(wei)電(dian)感(gan)器(qi)和(he)濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong)器(qi)通(tong)常(chang)屬(shu)於(yu)最(zui)高(gao)的(de)組(zu)件(jian)。然(ran)而(er)，多(duo)相(xiang)架(jia)構(gou)非(fei)常(chang)適(shi)用(yong)於(yu)這(zhe)類(lei)應(ying)用(yong)，組(zu)件(jian)高(gao)度(du)甚(shen)至(zhi)降(jiang)低(di)到(dao)僅(jin)為(wei)1.5mm。
 
butongmonijichengdianlugongyingshangtigongdehenduodanpianduoxiangzhuanhuanqiyukebijiaodedanxiangzhuanhuanqixiangbi，chicunhuigengxiao，gaodugengdi，nengyigenggaoxiaolvhegengdishuchuwenbotigongchaoguo10W的輸出功率。
 
例如，考慮單片、同步、高開關頻率(每相高達2MHz)、四相電源集成電路架構。這類產品的一個例子是LTC3425，如圖1所示。它允許使用多個體積小、成本低的電感器，而不是單個又大、又笨重的電感器，而且與同類單相電路相比，需要少得多的輸出濾波器電容，因為有效的輸出紋波頻率高達8MHz。此外，所需的全部功率MOSFET都在芯片內。這非常適用於需要使用扁平組件以及空間受限的電路板和便攜式設備。

lingwai，yongduoxiangfangfashejizhuanhuanqiyushejichuantongdanxiangzhuanhuanqimeiyoubutong。suoyoudianyuankaiguandouzaineibu
，yincisixianggongzuoshitoumingde。suoyousixiangdexianliuzhihekaiguanpinlvdoukeyifeichangrongyidiyongdangedianzubiancheng，jiuxiangzaidanxiangshejizhongyiyang。leisidi
，shuchudianyashezhihehuanlubuchangyuqitashuxideDC/DC轉換器設計也沒有不同。
 
這種類型POL轉換器的同步四相架構在寬負載範圍內實現了高效率

，同時允許使用扁平的組件。最後，由於輸出紋波電流以4:1的比例降低
，因此用小尺寸和較低成本的陶瓷電容器就可實現非常低的輸出電壓紋波。

結語
由於在機箱內空間有限和冷卻等多種限製因素，以及需要正確的電源跟蹤
，以提高係統可靠性，幾乎任何係統的POL DC/DC轉zhuan換huan器qi設she計ji師shi都dou麵mian臨lin著zhe很hen多duo難nan題ti。盡jin管guan必bi須xu克ke服fu大da量liang限xian製zhi因yin素su，設she計ji師shi們men還hai是shi有you路lu可ke走zou的de，不bu同tong模mo擬ni集ji成cheng電dian路lu製zhi造zao商shang最zui近jin推tui出chu的de很hen多duo穩wen壓ya器qi
，可ke提ti供gong簡jian單dan、緊湊、高效率和功能豐富的解決方案。