小而酷—SupIRBuck系列穩(wěn)壓器將面向PoL設(shè)計(jì)的單級轉(zhuǎn)換帶上新臺階(08-100)

　　由于以下幾方面的原因，負(fù)載點(diǎn)(PoL)架構(gòu)成為目前功率系統(tǒng)的架構(gòu)選擇：首先，現(xiàn)代設(shè)備所需的低電壓使設(shè)計(jì)師可以顯著削減片上功耗，但是以如此低的電壓分配系統(tǒng)功率會造成功率損失。因此，這樣的設(shè)計(jì)很有意義：通過一條高壓總線來分配功率，并在接近使用點(diǎn)的地方進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。

　　同時(shí)，多數(shù)系統(tǒng)(也包括許多芯片)現(xiàn)在需要多個電源電壓。使用多個系統(tǒng)電源總線一般來說沒有局部轉(zhuǎn)換更具吸引力。滿足高峰值電流的需求也促使業(yè)界轉(zhuǎn)向采用PoL技術(shù)。而且，芯片和系統(tǒng)越來越需要按受控順序上電和掉電：局部轉(zhuǎn)換可以更容易地給需要的地方增加智能控制。

　　雖然PoL架構(gòu)已經(jīng)被很好地建立起來了，但在很多情況下該架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)仍然具有挑戰(zhàn)性。其中一個主要的困難是通常PoL方案所適用的輸入和輸出電壓范圍比較窄。這意味著一個典型的系統(tǒng)會需要兩級轉(zhuǎn)換。首先，一個12V的輸入被降壓到軌電壓(典型為3.3V或5V)，然后PoL轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)變?yōu)樗璧妮敵鲭妷骸?/p>

　　單級轉(zhuǎn)換

　　因?yàn)橐袚?dān)兩次功率損失，兩級轉(zhuǎn)換技術(shù)不僅浪費(fèi)電路板空間還會浪費(fèi)功率。為了克服這些限制，國際整流器(IR)公司開發(fā)了SupIRBuck系列PoL穩(wěn)壓器。該系列器件可在從2.5V到21V間的任意輸入電壓下工作。這樣就使得更高效率的單級功率轉(zhuǎn)換成為可能。

　　為了量化單級方案所帶來的效率提升，圖1比較了兩種類型系統(tǒng)的效率。在兩級架構(gòu)中，第一級從12V轉(zhuǎn)換到3.3V，效率有望達(dá)到93%。三個效率為80%的PoL轉(zhuǎn)換器，被分別用于在1.2V、1.5V和1.8V下提供6A電流。

　　圖1(a) 兩級功率轉(zhuǎn)換架構(gòu)