電源架構(gòu)和電源管理總線

電源架構(gòu)和電源管理總線

　　人們需要高效率、低功耗、符合能效規(guī)范的電子設(shè)備，需要更高性能、更小形狀因數(shù)的無(wú)線系統(tǒng)，這為電源和電源管理設(shè)計(jì)提出巨大的排戰(zhàn)。設(shè)計(jì)人員要為各種DSP、MCU、FPGA、ASIC、音頻/視頻和顯示電路提供多電壓、更大電流、更高效率、更低功耗、更低噪聲、更小形狀因數(shù)的電源和電源管理。為此出現(xiàn)了各種各樣的電源架構(gòu)來(lái)滿足變化的電源管理要求。

分布式電源架構(gòu)

　　分布式電源架構(gòu)（Distributed Power Architecture,PDA）是基站用的第一代電源架構(gòu)。PDA的一個(gè)實(shí)例示于圖1。這種電源架構(gòu)對(duì)每個(gè)電壓軌用隔離（磚式）電源模塊提供。當(dāng)電壓軌有限時(shí)，PDA工作良好，但每增加1個(gè)電壓軌，其成本和PCB面積都顯著增加。電壓軌時(shí)序也是困難的，需要增加外部電路來(lái)解決電壓軌時(shí)序，這也會(huì)增加成本和板面積。
 
　　圖1 典型的DPA架構(gòu)

中間總線架構(gòu)

　　為了克服DPA尺寸大和成本高的缺點(diǎn)，第二代系統(tǒng)采用中間總線（Intermediate Bus Architecture,IBA）架構(gòu)。中間總線架構(gòu)有固定電壓（fixed voltage）IBA，非穩(wěn)壓(unregulated)IBA和準(zhǔn)穩(wěn)壓（Quasi-regulated）IBA幾種架構(gòu)。圖2所示的固定電壓IBA采用單個(gè)隔離磚式電源模塊和很多非隔離負(fù)載點(diǎn)（Pol）DC/DC變換器。Pol可以是電源模塊（如TI公司的PTH系列），也可以是分立的降壓變換器。隔音變換器的輸入電壓范圍（36~75V或18~36V）與第一代相同。它所產(chǎn)生的中間總線電壓穩(wěn)定到3.3V，5V或12V。中間總線電壓選擇取決于系統(tǒng)設(shè)計(jì)師。這種設(shè)計(jì)的好處是：較小的PCB面積、較低的成本和較容易的電壓時(shí)序（由于有自動(dòng)跟蹤特性）。這種電源架構(gòu)使效率降低，每個(gè)電壓需要兩次變換。
 
　圖2 固定電壓中間總線架構(gòu)