【導讀】功率轉換是各種電子產品設計的基礎，為滿足不同的應用與產品需求，均需要進行功率轉換、穩壓、隔離等處理，才能確保器件
、模塊
、係統能夠穩定的運作。本文將為您展示功率轉換的重要應用與發展方向，以及由ADI推出的功率轉換解決方案。

三種DC-DC轉換器類型與性能差異

功率轉換類型相當多樣，包含交流（AC）與直流（DC）電源的相互轉換，也包括交流與交流、直流與直流之間的轉換。以DC-DC轉換為例，共有三種基本的DC-DC轉換器類型
，包括非穩壓開關電源或模塊、穩wen壓ya開kai關guan電dian源yuan或huo模mo塊kuai與yu芯xin片pian級ji功gong率lv轉zhuan換huan器qi，采cai用yong這zhe些xie電dian源yuan結jie構gou都dou會hui增zeng加jia控kong製zhi電dian路lu的de複fu雜za性xing，而er前qian兩liang種zhong類lei型xing還hai需xu增zeng加jia元yuan器qi件jian的de數shu量liang和he解jie決jue方fang案an的de尺chi寸cun。

非穩壓電源是相對簡單的解決方案，這類的解決方案的成本以變壓器為主，數量合適的話，分立解決方案的成本可低於1.00meiyuan
，suiranchengbenhendi，danfuzaihewendufanweineideshuchudianyabianhuakenenghenda

，shidemonijiejuefangandexuanzejianggengjiakunnan
，suoyoumonijiejuefangandoubixujuyouchusededianyuanyizhixingneng，fuzaibunengkuaisubianhua，fouzejiuhuiyinqidianyuandafudugaibian。yinci
，feiwenyadianyuandexiaolvkenengxiangdanggao
，dandianyuanzhilianghendi。

wenyadianyuanhemokuaiketigonggenghaodeshuchutexing，yufeiwenyadianyuanfanganleisi，kongzhiqijianggonglvqiehuandaobianyaqizhong。zheleifangandedianyuanxiaolvzaigaofuzaixiafeichanghao，zaidifuzaixiazehencha。youxuduoyouyuanwenyafangankeyitigaoquanfuzaifanweineidexiaolv，danxuyaofuzadeduodekongzhidianlu
，erqiedabufenfanganxuyaozaigelizhashangjianliyigefankuitongdao，zhehuidafuzengjiashejidechengbenhechicun。

芯片級轉換器技術是ADI公司針對iCoupler®數字隔離器產品而開發的
，基於該技術已產生一類新型DC-DC轉換器。該技術非常適合低功耗高性能電源設計
，由於變壓器非常小，足以集成到采用內分引腳架構的標準IC封裝中，芯片級功率轉換器能夠集成完全穩壓DC-DC電源的全部功能，在低負載情況下具有緊湊型的穩壓特性和良好的效率。

芯片級轉換器具有更佳的功率轉換優勢

dabufenshejishixuyaoshixiangaodianyuanxiaolvdesheji，feiwenyajiejuefangandexiaolvtongchangjiaogao，dandangshuchudianyaxianzhegaoyuedingzhishi
，qixiaolvjiangxunsujiangdi。xiaolvdierdeshiwenyamokuai，tashejiyongyuqingfuzai，juyoulianghaodetexing。raner
，dangduibixinpianjizhuanhuanqishi

，youyuxinpianjizhuanhuanqijichengyouyuanfankuitiaojie，qixiaolvnenggougengkuaidishangshengzhizuizhongzhi，yinci
，jinguanxinpianjijiejuefangandezuidaxiaolvjiaodi，tayiranshiyigejiaohaodexuanze。

尺寸則是這些解決方案下一個比較點，模塊解決方案在PCB上的麵積均為180 mm2
，非穩壓模塊的高度是10 mm
，因此它不僅要占用電路板空間，而且很可能是板上最高的部分，決定模塊的理論外殼尺寸。明智的選擇同樣是采用薄型SSOP20 JEDEC標準封裝
、尺寸為55 mm2，並且添加一些旁路電容和兩個電阻的芯片級模塊。

模塊式／fenlijiejuefanganyuxinpianjijiejuefangandezuihouyigequbieyinsushigongzuopinlv。kaiguandianliuhuigeidianyuandailaizaoshenghewenbo。henduoqingkuangxia
，mokuaidegongzuopinlvfanweishi200 kHz到1 MHz，必須對數據進行適當的濾波或消除混疊，防止其受到電源噪聲影響。芯片級解決方案的原邊功率振蕩器的工作頻率在125 MHz，雖然功率振蕩器的PWM控製仍會引起紋波

，但最大噪聲源高於ADC的帶寬，可將其輕鬆濾除。

小尺寸、完全隔離的集成DC/DC轉換器

ADI的芯片級解決方案ADuM5010，便是一款isoPower集成隔離式DC/DC轉換器，基於ADI公司的iCoupler®技術，能夠提供可在3.15 V和5.25 V之間調節的穩壓隔離電源，擁有最高150 mW輸出功率。輸入電源電壓可以略低於所需輸出
，也可以遠高於所需輸出。利用iCoupler芯片級變壓器技術，能夠隔離邏輯信號和DC/DC轉換器的磁性組件。因此，可提供小尺寸
、完全隔離的解決方案。

ADuM5010采用20引腳SSOP封裝，爬電距離為5 mm，工作溫度最高可達105℃，具備大於25 kV/μs的高共模瞬變抗擾度
，可廣泛應用在電源啟動偏置和柵極驅動
、隔離傳感器接口與工業PLC。

ADuM5010非常適合隔離模擬輸入的要求

，功耗150 mW
，並提供一般隻有高功率DC-DCzhuanhuanqicaijubeidetexingzuhe。zaigonglvyugelishujuxindaoxiangjiehedexilieqijianzhong
，ciqijianshijintigonggonglvdexinghao。gaixiliehaijiangjixutuichugenggaotongdaoshuqijian，yibiangongchengshizhixujinxingjishaodeshejigongzuojiunenganquanqieqingsongdiyingyongdianyuan。

ADI也推出ADuM5010評估套件──EVAL-ADuM5010EBZ，可支持ADuM5010和ADuM6010 150 mW隔離式電源模塊。它可提供JEDEC標準SSOP20焊盤布局，並支持設置所需的輸出電壓、設置使能控製，並為板載負載和旁路電容器提供多個位置。isoPower器件采用高頻大功率開關電路來實現跨芯片級
、空芯變壓器的功率傳輸。該評估板的PCB和電源模塊能夠滿足CISPER22 Class A或Class B的要求，具體取決於電壓和負載範圍。

模擬序列發生器提供可靠的上電和斷電序列

現今的電子應用通常需要不止一個5 V或3.3 V的電源電壓
，需要10、20或更多的電壓也很常見。除此之外還有具有相同電壓電平，但必須作為域單獨生成的電壓域——也ye就jiu是shi說shuo

，這zhe些xie電dian壓ya必bi須xu生sheng成cheng兩liang次ci。一yi個ge例li子zi是shi實shi現xian兩liang個ge相xiang同tong的de電dian壓ya來lai為wei模mo擬ni和he數shu字zi負fu載zai供gong電dian。這zhe種zhong分fen離li可ke以yi防fang止zhi相xiang互hu幹gan擾rao
，並bing在zai不bu同tong時shi間jian為wei不bu同tong負fu載zai提ti供gong能neng量liang。

在(zai)具(ju)有(you)多(duo)個(ge)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)的(de)係(xi)統(tong)中(zhong)，監(jian)控(kong)不(bu)同(tong)電(dian)壓(ya)的(de)能(neng)力(li)將(jiang)很(hen)重(zhong)要(yao)。在(zai)隻(zhi)有(you)兩(liang)個(ge)電(dian)壓(ya)域(yu)的(de)係(xi)統(tong)中(zhong)看(kan)似(si)微(wei)不(bu)足(zu)道(dao)的(de)事(shi)情(qing)，對(dui)於(yu)眾(zhong)多(duo)電(dian)壓(ya)來(lai)說(shuo)將(jiang)變(bian)得(de)非(fei)常(chang)複(fu)雜(za)。因(yin)此(ci)
，許(xu)多(duo)序(xu)列(lie)發(fa)生(sheng)器(qi)件(jian)還(hai)必(bi)須(xu)具(ju)有(you)內(nei)置(zhi)監(jian)控(kong)器(qi)或(huo)電(dian)壓(ya)監(jian)控(kong)功(gong)能(neng)。

ADI的ADM1186-1模擬序列發生器IC可以控製和監控四個電壓域，電壓的上電和斷電是通過控製相應電壓轉換器上的啟用（開／關）引yin腳jiao來lai執zhi行xing的de。電dian壓ya轉zhuan換huan器qi的de開kai啟qi時shi間jian，可ke以yi通tong過guo使shi用yong小xiao電dian容rong器qi的de時shi間jian延yan遲chi進jin行xing調tiao整zheng，相xiang應ying的de輸shu出chu電dian壓ya通tong過guo相xiang應ying的de監jian控kong引yin腳jiao進jin行xing監jian控kong
，建jian立li所suo有you電dian壓ya後hou，序xu列lie發fa生sheng器qi電dian路lu會hui生sheng成cheng電dian源yuan良liang好hao信xin號hao。

ADM1186-1等(deng)模(mo)擬(ni)排(pai)序(xu)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)相(xiang)當(dang)易(yi)於(yu)使(shi)用(yong)，具(ju)有(you)多(duo)電(dian)壓(ya)係(xi)統(tong)所(suo)需(xu)的(de)所(suo)有(you)功(gong)能(neng)。它(ta)們(men)與(yu)數(shu)字(zi)序(xu)列(lie)發(fa)生(sheng)器(qi)的(de)不(bu)同(tong)之(zhi)處(chu)，在(zai)於(yu)它(ta)們(men)的(de)設(she)計(ji)不(bu)太(tai)複(fu)雜(za)，並(bing)且(qie)係(xi)統(tong)中(zhong)需(xu)要(yao)較(jiao)少(shao)的(de)數(shu)字(zi)監(jian)控(kong)功(gong)能(neng)。例(li)如(ru)，他(ta)們(men)可(ke)以(yi)在(zai)沒(mei)有(you)PMBus或類似協議的情況下工作。在具有四個以上電壓域的係統進行排序和監控時，可以按順序組合多個ADM1186-1電路，並且可以將任意數量的ADM1186-1序列發生器連接在一起。

ADM1186-1的突出之處在於它還支持上電期間的完整排序，以及在鏈接應用中使用時的斷電，類似的解決方案可以提供鏈接各種排序器IC的可能性，但它們僅提供單個電壓的受控上升，而不是受控的降序

，即在這種菊花鏈鏈接模式中關閉電壓。

高度可配置、多輸出級聯降壓轉換器

自從ADI並購了Linear之後
，將Linear的電源產品與ADI的電源管理產品相結合，可為客戶帶來最好的電源方案。像是LTC3372便是一款高度集成的DC-DC轉換器解決方案
，適用於汽車

、電信、工業和其他需要從高達60V的輸入電壓獲得多個低壓軌的應用。LTC3372在其耐熱增強型48引腳、7 mm × 7 mm封裝中包含高壓和低壓轉換器係統。高壓（HV）降壓控製器可將高達60V的輸入電壓降壓至引腳編程的5V或3.3V
，然後使用該5V或3.3V輸出為LTC3372的可配置、多輸出、多相供電低壓（LV）單片降壓穩壓器。

LTC3372的這個低電壓部分由八個1 A、可並聯的功率級組成。這些級可以多種方式排列以提供兩個

、三san個ge或huo四si個ge信xin道dao
，每mei個ge信xin道dao由you一yi到dao四si個ge級ji組zu成cheng，具ju體ti取qu決jue於yu每mei個ge信xin道dao的de負fu載zai要yao求qiu
，最zui多duo可ke以yi實shi現xian設she置zhi八ba種zhong不bu同tong的de配pei置zhi。這zhe種zhong級ji別bie的de靈ling活huo性xing允yun許xu設she計ji人ren員yuan使shi用yong一yi個geIC來進行各種設計，同時使用最少的外部組件和較小的總體占用空間。此外，每個通道的輸出可設置為0.8 V至LVIN。開關頻率範圍為1 MHz至3 MHz。

LTC3372為設計人員提供了一個靈活
、高度集成的解決方案，用於從高輸入電壓提供多個輸出。其HV轉換器可以從高達60 V的輸入電壓提供5 V或3.3 V輸出。從這個中間軌，單片LV穩壓器可以提供多達四個輸出，最大輸出電流範圍為1 A至4 A，電壓低至0.8 V。

結語

功率轉換是電子產品設計的關鍵工作，采用好的功率設計與采用合適的功率轉換器件，將是產品設計成功的基礎。本文介紹的多款ADI功率轉換器件
，將可滿足您在不同應用的各種需求，值得您進一步深入了解與采用。

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