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采用集成DC-DC转换器的分布式电源系统介绍[2]

交换技术与网络管控责任编辑：zhutou123 2012-03-23

摘要：电源转换效率是衡量电源性能的重要指标，这也是用开关电源替代线性稳压器的主要原因。当然，开关转换器会引入较高的噪声和EMI.开关电源的功耗包括：传导损耗（与MOSFET导通电阻RDS（ON）有关）和开关损耗（与MOSFET在通、断状态之间的转换速度有关）。工作频率较高时，开关损耗占主导地位，因为每秒钟发生多次的MOSFET开、关转换。转换时间

电源转换效率是衡量电源性能的重要指标，这也是用开关电源替代线性稳压器的主要原因。当然，开关转换器会引入较高的噪声和EMI.开关电源的功耗包括：传导损耗（与MOSFET导通电阻RDS（ON）有关）和开关损耗（与MOSFET在通、断状态之间的转换速度有关）。工作频率较高时，开关损耗占主导地位，因为每秒钟发生多次的MOSFET开、关转换。转换时间取决于栅极驱动电路的阻抗，该电路控制MOSFET的开启、关闭。对于采用分立MOSFET和栅极驱动器的电源来说，由于具有MOSFET引脚电感和引线电感等寄生参数，因此高频时栅极驱动阻抗较大。集成开关调节器通过将栅极驱动器和MOSFET集成在单个封装内，降低了寄生元件，从而在高频时提供更快的转换时间和更好的效率。

热管理是大型系统中电源设计的重要指标。在负载点架构中，电源转换所产生的热量分布在各个集成开关调节器内，而非集中在一个电源模块。集成开关调节器效率越高，所产生的热量越少。除此之外，集成开关调节器通常采用增强散热封装，将裸焊盘直接焊接在PCB上，并通过散热过孔（直径8mil至12mil）将热量传导至地平面（地平面将热量扩散到整个单板，从而不需要使用庞大的散热器）。最后，热关断电路直接控制集成开关电源，能够在发生过热时提供有效保护，避免器件损坏，从而提高系统的可靠性。

集成开关调节器提供多种封装以及较宽的输入电压（3V至12V）范围和输出电流（< 1A至10A）范围。低功率器件的封装有：SOT、MSOP以及TSSOP.大功率器件采用QFN、BGA等封装形式，能够耗散较大功率。

结论

集成开关调节器是现代电信系统中等电源总线的理想选择。与基于分立MOSFET、栅极驱动器和控制器的调节器相比，集成方案可以大大缩短产品上市时间、节省空间、提高效率、简化系统热管理，并具有更高的可靠性。

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