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。

youdianchigongdiandebianxieshichanpinzhizaoshangyemianlinzheriyizengdadeyali，tamenyaojianggengduogongnengsaijinwaixingchicunyijingshouxiandechanpinzhong
，tongshihaiyaohuodegengchangdedianchigongzuoshijian。liru，daduoshubianxieshimeitibofangqi(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%的de轉zhuan換huan效xiao率lv，而er且qie幾ji乎hu無wu須xu任ren何he散san熱re措cuo施shi。然ran而er
，這zhe種zhong高gao效xiao率lv是shi以yi占zhan用yong更geng多duo電dian路lu板ban空kong間jian為wei代dai價jia的de
，因yin為wei每mei個ge通tong道dao都dou要yao增zeng加jia一yi個ge電dian感gan器qi，因yin此ci保bao持chi最zui小xiao總zong體ti解jie決jue方fang案an占zhan板ban麵mian積ji極ji其qi重zhong要yao。通tong過guo將jiang多duo個ge通tong道dao整zheng合he到dao一yi個ge同tong步bu降jiang壓ya型xing解jie決jue方fang案an中zhong，這zhe些xie通tong道dao就jiu可ke以yi全quan部bu用yong一yi個ge輸shu入ru電dian容rong器qi工gong作zuo，從cong而er可ke保bao持chi解jie決jue方fang案an占zhan板ban麵mian積ji最zui小xiao。

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、照(zhao)明(ming)和(he)家(jia)用(yong)電(dian)器(qi)供(gong)電(dian)。不(bu)僅(jin)建(jian)立(li)新(xin)的(de)發(fa)電(dian)設(she)施(shi)耗(hao)費(fei)大(da)量(liang)金(jin)錢(qian)
，電(dian)能(neng)產(chan)生(sheng)後(hou)向(xiang)用(yong)戶(hu)供(gong)電(dian)的(de)成(cheng)本(ben)也(ye)很(hen)高(gao)。據(ju)觀(guan)察(cha)
，與(yu)建(jian)立(li)新(xin)的(de)發(fa)電(dian)設(she)施(shi)相(xiang)比(bi)
，將(jiang)大(da)多(duo)數(shu)家(jia)用(yong)電(dian)器(qi)的(de)電(dian)流(liu)能(neng)耗(hao)降(jiang)低(di)15%～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”，yicigulizhizaoshangzaizuizhongchanpinzhongnarujienengjishu。zaizhezhongzhengcejilixia，henduodianyuanguanlichanpingongyingshangzaitigaochanpindianyuanzhuanhuanxiaolvhejiangdichanpinzaibeiyongmoshishidegonghaofangmianqudelehendajinbu。
 
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。
 
jiuhenduoqianrushixitongeryan
，zaidianyariyijiangdideqingkuangxiabuduantigaodianliuzhezhongxuqiu
，jixutuidongzhedianyuantongdefazhan。zaizheyilingyuqudedehenduojinbudoukeyizhuisudaodianyuanzhuanhuanjishulingyuqudedechengguo，youqishidianyuanjichengdianluhedianyuanbandaotidegaijin。zongdelaishuo
，zhexiezujianyunxuyiduidianyuanzhuanhuanxiaolvyingxiangzuixiaodefangshitigaokaiguanpinlv
，weitigaodianyuanxingnengzuochulegongxian。nenggouzuodaotigaokaiguanpinlvbingduixiaolvyingxiangzuixiao
，kaodeshijiangdikaiguanhejietongzhuangtaisunhaoyijirongxugaoxiaolvdiquchureliang。buguo

，xiangjiaodishuchudianyaqianyigeizhexieyinsudailailegengdadeyali，zheyoudaozhilejidadeshejinanti。
 
多(duo)相(xiang)工(gong)作(zuo)被(bei)認(ren)為(wei)是(shi)用(yong)於(yu)轉(zhuan)換(huan)拓(tuo)撲(pu)的(de)一(yi)般(ban)性(xing)術(shu)語(yu)，在(zai)這(zhe)些(xie)拓(tuo)撲(pu)中(zhong)，用(yong)兩(liang)個(ge)或(huo)更(geng)多(duo)轉(zhuan)換(huan)器(qi)處(chu)理(li)單(dan)個(ge)輸(shu)入(ru)，轉(zhuan)換(huan)器(qi)相(xiang)互(hu)同(tong)步(bu)，但(dan)以(yi)不(bu)同(tong)的(de)鎖(suo)定(ding)相(xiang)位(wei)工(gong)作(zuo)。這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)減(jian)小(xiao)了(le)輸(shu)入(ru)紋(wen)波(bo)電(dian)流(liu)、輸出紋波電壓和總的RFI特(te)征(zheng)
，同(tong)時(shi)在(zai)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)完(wan)全(quan)穩(wen)定(ding)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)允(yun)許(xu)單(dan)個(ge)大(da)電(dian)流(liu)輸(shu)出(chu)或(huo)多(duo)個(ge)較(jiao)低(di)電(dian)流(liu)輸(shu)出(chu)。就(jiu)用(yong)一(yi)個(ge)單(dan)片(pian)器(qi)件(jian)提(ti)高(gao)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)能(neng)力(li)而(er)言(yan)，它(ta)還(hai)允(yun)許(xu)使(shi)用(yong)較(jiao)小(xiao)的(de)外(wai)部(bu)組(zu)件(jian)，因(yin)為(wei)多(duo)個(ge)較(jiao)小(xiao)的(de)MOSFET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)jishu，haikeyiqingsongdizaihengkuaduogeshuliangjidefuzaidianliufanweineishixiangaoxiaoyunzuo。zhehaiyouyigefudaidehaochu，jixiangfuzaitigongxiaodianliushinenggouhuodedijingtaidianliu。tongchangqingkuangxiajingtaidianliuzaijishiμA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/DCzhuanhuanqishejishidoumianlinzhehenduonanti。jinguanbixukefudaliangxianzhiyinsu，shejishimenhaishiyoulukezoude
，butongmonijichengdianluzhizaoshangzuijintuichudehenduowenyaqi
，ketigongjiandan
、緊湊、高效率和功能豐富的解決方案。