1 引言

在以下市場中，使用更高電壓電源軌和輸入是日益增長的趨勢：

• 48V 汽車系統(tǒng) - 混合動力汽車 (HEV) 和車載充電
• 48V 企業(yè)和通信 - 數(shù)據(jù)中心和遠(yuǎn)程無線電單元
• 工業(yè)中的 24V 電源軌 - 工廠自動化、機(jī)器人和樓宇自動化

在這些應(yīng)用中，大電壓瞬變是一個(gè)常見挑戰(zhàn)，需要一些 24V 電壓軌應(yīng)用，才能使用額定電壓為 65V 的器件。同樣，48V 汽車系統(tǒng)需要處理 65V 至 80V 范圍內(nèi)的冷啟動電壓瞬變。通常，對于寬輸入電壓、高輸出電流設(shè)計(jì)，具有外部 MOSFET 的降壓控制器是一種標(biāo)準(zhǔn)選擇。

借助 IC 設(shè)計(jì)、封裝和制造方面的新創(chuàng)新，功率密度高、電流大、電壓高的轉(zhuǎn)換器得以問世。這些器件還具有多相能力，能夠達(dá)到通常只有控制器解決方案才能達(dá)到的輸出電流。與傳統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)相比，基于轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)具有許多優(yōu)勢，但也有一些需要權(quán)衡的地方，本報(bào)告將重點(diǎn)介紹這些方面。下面是每種器件的價(jià)值主張的簡要要點(diǎn)列表，表 1-1 對此進(jìn)行了匯總。

降壓控制器設(shè)計(jì)采用的 PWM 控制器 IC 可控制外部 MOSFET。這些設(shè)計(jì)需要良好且仔細(xì)的布局設(shè)計(jì)，以更大限度地減少控制器 IC、MOSFET 和重要無源器件（例如輸入和輸出電容器與電感器）之間產(chǎn)生的大型寄生環(huán)路。降壓控制器設(shè)計(jì)具有出色的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)，可提供以下價(jià)值主張：

• 提高設(shè)計(jì)靈活性并對設(shè)計(jì)規(guī)格進(jìn)行優(yōu)化
• 針對效率和熱性能進(jìn)行更多元件優(yōu)化
• 可實(shí)現(xiàn)超低的物料清單 (BoM) 成本

降壓轉(zhuǎn)換器具有采用一個(gè)或多個(gè)集成式功率 FET 的控制器。使用轉(zhuǎn)換器可以大大減輕控制器設(shè)計(jì)所面臨的一些設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。例如，通過集成 FET，關(guān)鍵寄生環(huán)路被降至最低，從而降低設(shè)計(jì)中的 EMI，使設(shè)計(jì)更容易通過嚴(yán)格的 EMI 要求。降壓轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)提供以下價(jià)值主張：

• 元件集成可簡化元件采購，降低客戶 BoM 并實(shí)現(xiàn)更小的設(shè)計(jì)尺寸
• 通過減少功率級設(shè)計(jì)時(shí)間，極大地縮短產(chǎn)品上市時(shí)間并降低成本
• 寄生環(huán)路最小化可降低 EMI 輻射，從而實(shí)現(xiàn)尺寸更小、成本更低的 EMI 濾波器