高(gao)效(xiao)率(lv)是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)性(xing)能(neng)基(ji)準(zhun)
，不(bu)僅(jin)可(ke)減(jian)少(shao)功(gong)率(lv)損(sun)耗(hao)與(yu)組(zu)件(jian)溫(wen)度(du)上(shang)升(sheng)


，而(er)且(qie)還(hai)可(ke)在(zai)給(gei)定(ding)氣(qi)流(liu)與(yu)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)條(tiao)件(jian)下(xia)帶(dai)來(lai)更(geng)多(duo)有(you)用(yong)功(gong)率(lv)。從(cong)這(zhe)個(ge)觀(guan)點(dian)來(lai)看(kan)，低(di)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)非(fei)常(chang)具(ju)有(you)誘(you)惑(huo)力(li)

，但(dan)同(tong)時(shi)需(xu)要(yao)大(da)型(xing)濾(lv)波(bo)器(qi)組(zu)件(jian)來(lai)滿(man)足(zu)輸(shu)出(chu)紋(wen)波(bo)與(yu)瞬(shun)態(tai)響(xiang)應(ying)等(deng)目(mu)標(biao)規(gui)範(fan)的(de)要(yao)求(qiu)
，因(yin)此(ci)成(cheng)本(ben)和(he)尺(chi)寸(cun)會(hui)隨(sui)之(zhi)增(zeng)加(jia)。

 

專門用於電源管理的 PCB 麵(mian)積(ji)是(shi)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)所(suo)麵(mian)臨(lin)的(de)一(yi)個(ge)巨(ju)大(da)製(zhi)約(yue)條(tiao)件(jian)。對(dui)於(yu)這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)
，我(wo)們(men)先(xian)來(lai)回(hui)顧(gu)一(yi)下(xia)高(gao)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)的(de)各(ge)項(xiang)優(you)勢(shi)。首(shou)先(xian)，電(dian)感(gan)和(he)電(dian)容(rong)需(xu)求(qiu)會(hui)隨(sui)頻(pin)率(lv)上(shang)升(sheng)而(er)降(jiang)低(di)，從(cong)而(er)可(ke)實(shi)現(xian)更(geng)緊(jin)湊(cou)的(de) PCB 布(bu)局(ju)以(yi)及(ji)更(geng)小(xiao)的(de)尺(chi)寸(cun)外(wai)形(xing)。更(geng)低(di)的(de)電(dian)感(gan)不(bu)但(dan)可(ke)實(shi)現(xian)更(geng)快(kuai)的(de)大(da)型(xing)信(xin)號(hao)電(dian)流(liu)變(bian)化(hua)以(yi)及(ji)更(geng)高(gao)的(de)控(kong)製(zhi)環(huan)路(lu)帶(dai)寬(kuan)
，而(er)且(qie)還(hai)可(ke)實(shi)現(xian)更(geng)快(kuai)的(de)負(fu)載(zai)瞬(shun)態(tai)響(xiang)應(ying)。根(gen)據(ju)經(jing)驗(yan)
，最(zui)大(da)環(huan)路(lu)帶(dai)寬(kuan)是(shi)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)的(de) 20%。最後，在較高頻率下在組件選擇方麵會出現一些有趣的選項。

 

例如，我們可以看看這款穩壓器設計，其可通過仔細選擇組件實現最佳的效率／尺寸／成本。點擊這裏觀看視頻演示。

(1) 電感器 — 盡管鐵粉芯電感器或組合鐵芯電感器可在低頻率下提供很好的性能

，但更高的鐵芯損耗會否定其頻率超過 500kHz 左右時的價值定位。在這一點上
，超低 DCR 鐵(tie)氧(yang)體(ti)磁(ci)性(xing)材(cai)料(liao)更(geng)容(rong)易(yi)實(shi)現(xian)較(jiao)低(di)的(de)銅(tong)損(sun)耗(hao)和(he)鐵(tie)芯(xin)損(sun)耗(hao)。注(zhu)意(yi)，鐵(tie)芯(xin)損(sun)耗(hao)相(xiang)對(dui)來(lai)說(shuo)比(bi)較(jiao)容(rong)易(yi)測(ce)量(liang)，隻(zhi)需(xu)關(guan)注(zhu)轉(zhuan)換(huan)器(qi)空(kong)載(zai)輸(shu)入(ru)電(dian)流(liu)即(ji)可(ke)。采(cai)用(yong)單(dan)匝(za)訂(ding)書(shu)針(zhen)形(xing)繞(rao)組(zu)的(de)鐵(tie)氧(yang)體(ti)電(dian)感(gan)器(qi)目(mu)前(qian)提(ti)供(gong)廣(guang)泛(fan)的(de)現(xian)成(cheng)選(xuan)項(xiang)，而(er)如(ru)果(guo)隻(zhi)需(xu)要(yao)一(yi)個(ge)繞(rao)組(zu)圈(quan)數(shu)
，就(jiu)很(hen)容(rong)易(yi)實(shi)現(xian)低(di)於(yu) 1mΩ 的 DCR！

 

(2) PWM 控製器 — 現(xian)在(zai)
，如(ru)果(guo)設(she)計(ji)特(te)別(bie)需(xu)要(yao)鐵(tie)氧(yang)體(ti)芯(xin)電(dian)感(gan)器(qi)的(de)硬(ying)飽(bao)和(he)特(te)性(xing)，那(na)麼(me)一(yi)定(ding)不(bu)能(neng)超(chao)過(guo)電(dian)感(gan)器(qi)的(de)飽(bao)和(he)電(dian)流(liu)。這(zhe)就(jiu)需(xu)要(yao)一(yi)款(kuan)可(ke)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)寄(ji)生(sheng)電(dian)路(lu)電(dian)阻(zu)實(shi)現(xian)精(jing)確(que)無(wu)損(sun)電(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)的(de) PWM 控製器（閱讀我之前的博客《在大電流轉換器中實現精確而無損的電流傳感》，了解有關該主題的更多詳情）。其它主要特性包括高效率柵極驅動器
、遠程 BJT 溫度傳感以及快速誤差放大器等。

 

(3) MOSFET — 功率半導體器件是改善效率與尺寸的基礎。以功率塊 NexFET™ 係列為例，其被廣為稱道的優勢在於通過垂直疊加的方式創新地將高側及低側 MOSFET 進行聯合封裝。在頻率比例損耗值得關注時
，需要低 QG
、QRR 與 QOSS 電荷。此外，低 RDS(ON)
、大電流銅夾、開爾文柵極連接以及接地選項卡也很重要。

 

(4) 電容器 — zaijiaogaopinlvxia，taocidianrongqiyaobidianjiedianrongqigengshouqinglai。daliangshuchunengliangcunchuxianyibiandefeichangduoyule，yinweikongzhihuanluhuiduishuntaixuqiuzuochuxunsuxiangying。taocichanpinbujinketigonggengdide ESR
，而且還可提供更低的 ESL
，可緩解由電感分割效應與低濾波器電感引起的輸出紋波。

 

還有哪些其它因素會影響穩壓器的效率與尺寸
？近期流行的主題包括 GaN MOSFET、電源係統封裝 (PSIP) 以及片上電源係統 (PSOC) 等。請告訴我您的想法？