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使用小型化 PoL 轉(zhuǎn)換器最大化增益

2076820 2022-11-24 | pdf | 199.01KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

當(dāng)今的系統(tǒng)電源要求極具挑戰(zhàn)性，設(shè)計(jì)人員需要克服多個(gè)電源電壓、電壓排序、高瞬態(tài)負(fù)載電流和過熱等問題。與其在系統(tǒng)電源上解決這些問題，不如在 PCB（印刷電路板）級(jí)別引入措施更為有益，這意味著需要某種形式的負(fù)載點(diǎn) (PoL) 轉(zhuǎn)換器。由于大多數(shù)設(shè)計(jì)工程師必須滿足市場對(duì)更小、更高效系統(tǒng)概念的需求，因此對(duì)微型 PoL 電源的需求量很大。然而，由于并非所有 PoL 轉(zhuǎn)換器生而平等，因此在做出采購決策之前必須考慮多個(gè)因素。當(dāng)今的系統(tǒng)電源要求極具挑戰(zhàn)性，設(shè)計(jì)人員需要克服多個(gè)電源電壓、電壓排序、高瞬態(tài)負(fù)載電流和過熱等問題。與其在系統(tǒng)電源上解決這些問題，不如在 PCB（印刷電路板）級(jí)別引入措施更為有益，這意味著需要某種形式的負(fù)載點(diǎn) (PoL) 轉(zhuǎn)換器。由于大多數(shù)設(shè)計(jì)工程師必須滿足市場對(duì)更小、更高效系統(tǒng)概念的需求，因此對(duì)微型 PoL 電源的需求量很大。然而，由于并非所有 PoL 轉(zhuǎn)換器生而平等，因此在做出采購決策之前必須考慮多個(gè)因素。近年來，許多主要趨勢主導(dǎo)了電子行業(yè)，其中最重要的是該行業(yè)從集中式電源系統(tǒng)，甚至是分散式或分布式電源架構(gòu) (DPA) 的轉(zhuǎn)變。相反，最新的首選是中間總線架構(gòu) (IBA)，其中一個(gè)隔離式前端 DC/DC 轉(zhuǎn)換器為位于負(fù)載附近的多個(gè)小型非隔離式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器（稱為負(fù)載點(diǎn)/PoL 轉(zhuǎn)換器）供電他們正在供應(yīng)（圖 1）。近年來，許多主要趨勢主導(dǎo)了電子行業(yè)，其中最重要的是該行業(yè)從集中式電源系統(tǒng)，甚至是分散式或分布式電源架構(gòu) (DPA) 的轉(zhuǎn)變。相反，最新的首選是中間總線架構(gòu) (IBA)，其中一個(gè)隔離式前端 DC/DC 轉(zhuǎn)換器為位于負(fù)載附近的多個(gè)小型非隔離式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器（稱為負(fù)載點(diǎn)/PoL 轉(zhuǎn)換器）供電他們正在供應(yīng)（圖 1）。圖 1：諸如來自Flex Power Modules的圖 1：諸如來自Flex Power Modules的PMU8318 之PMU8318 之類的 PoL 轉(zhuǎn)換器提供了集中式電源系統(tǒng)的替代方案。（圖片來源：Flex 電源模塊）類的 PoL 轉(zhuǎn)換器提供了集中式電源系統(tǒng)的替代方案。（圖片來源：Flex 電源模塊）關(guān)于 PoL 轉(zhuǎn)換器的部署，出現(xiàn)了另一組趨勢，包括對(duì)更高性能水平、降低成本和系統(tǒng)/組件小型化的需求。最新的電子設(shè)備不僅速度更快、更智能，而且比上一代產(chǎn)品更小、更輕、功率密度更高、效率更高。關(guān)于 PoL 轉(zhuǎn)換器的部署，出現(xiàn)了另一組趨勢，包括對(duì)更高性能水平、降低成本和系統(tǒng)/組件小型化的需求。最新的電子設(shè)備不僅速度更快、更智能，而且比上一代產(chǎn)品更小、更輕、功率密度更高、效率更高。這個(gè)因素對(duì)電源設(shè)計(jì)有巨大的影響。首先，每平方毫米的 PCB 面積都具有很高的價(jià)值，因此轉(zhuǎn)換器越小越好。但這里還有一個(gè)問題需要考慮。PoL 電源解決了高性能半導(dǎo)體（例如微控制器或 ASIC）所需的高峰值電流需求和低噪聲容限的挑戰(zhàn)，主要是通過靠近使用點(diǎn)放置。不幸的是，許多設(shè)計(jì)人員由于緊迫的開發(fā)計(jì)劃和復(fù)雜的電路板而最終將電源考慮留到最后一刻。因此，PCB 空間經(jīng)常受到影響，只為小型化設(shè)備留出空間。這個(gè)因素對(duì)電源設(shè)計(jì)有巨大的影響。首先，每平方毫米的 PCB 面積都具有很高的價(jià)值，因此轉(zhuǎn)換器越小越好。但這里還有一個(gè)問題需要考慮。PoL 電源解決了高性能半導(dǎo)體（例如微控制器或 ASIC）所需的高峰值電流需求和低噪聲容限的挑戰(zhàn)，主要是通過靠近使用點(diǎn)放置。不幸的是，許多設(shè)計(jì)人員由于緊迫的開發(fā)計(jì)劃和復(fù)雜的電路板而最終將電源考慮留到最后一刻。因此，PCB 空間經(jīng)常受到影響，只為小型化設(shè)備留出空間。另一個(gè)考慮因素是多功能性。例如，建議評(píng)估 PoL 轉(zhuǎn)換器是否同時(shí)適用于 ASIC 和 FPGA。雖然大多數(shù)優(yōu)化的 PoL 電源代表簡單的模擬（非數(shù)字）解決方案，但服務(wù)于 FPGA 的能力很重要，因?yàn)樗鼈冊诒姸鄳?yīng)用的設(shè)計(jì)人員中越來越受歡迎。