控制器开关(选择DCDC开关电源控制器的实战过程)

Posted 2023-05-27

篇首语：一年好景君须记，最是橙黄橘绿时。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了控制器开关(选择DCDC开关电源控制器的实战过程)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

控制器开关(选择DCDC开关电源控制器的实战过程)

1、首先我们需要看一下是否需要隔离电源

一些场景下，DCDC也是采用隔离电源的。例如PoE供电，利用网线复用供电的功能。因为有长长的传输线，所以很可能引入干扰、浪涌等输入。

在这种场景，如果统一都是非隔离电源，此时我们就非隔离电源。如果其他设备都是隔离电源，千万不要为了降成本、或者简化设计，选择非隔离电源。

因为当浪涌来的时候，使用隔离电源的设备如同筑造了一个大坝，浪涌都进入不了，那么如果你的设备是一个非隔离电源，则必然是决堤之口。

2、首先我们要看一下输入输出电压的关系，升压、降压、升降压。

线性电源只能降压。开关电源有的拓扑会有升压的功能，这时我们就选择升压的拓扑。

有些场景，会需要同时支持升降压，例如电池相关的一些场景。因为电池的电压会随着电量的变化而变化。所以有可能需要升降压。此时除了会选择基本拓扑的Buck-Boost，还有可能选择四桥臂Buck-Boost。

3、根据输出电流，选择电源形态。

一般我们板内电源以降压为主，我们以降压为例：Buck电路按照电流大小分为4段：

0~1A、1A~10A、10A~20A、20A以上

① 如果输出电流＜1A，一般我们选择线性电源，或者选择轻载效率比较高的开关电源。

但是有些厂家的可以在正常负载时是PWM，在轻载是进入PFM模式，但是PFM模式的时候，会产生音频的噪声造成啸叫。我们在iBox设计的时候选用MPS的MP4420就有这个特性，会导致啸叫。作为桌面设备无法忍受啸叫，我们特意增加一个假负载，让其不要进入轻载模式。这个轻载模式也就形同虚设了。在华为时开发桌面设备，其他厂家电源也有一样的问题，也是用假负载避免进入PFM，来规避的。

② 如果电流在1A~10A之间，一般选择集成MOSFET的稳压器。

如果我们考虑一定的降额，不会按照稳压器的标称的额定功率直接满额定功率使用，我们可能在8A以下选择集成MOSFET的稳压器。

这种稳压器设计相对比较简单，规格种类也比较多，所以我们即需要考虑成本最优，还需要考虑归一化。例如我们有段时间在华为时，6A以下统一使用TI的TPS54620这颗芯片，达到器件归一化的目的。这颗料封装小、集成度高、价格便宜，但是后来有更新工艺和更优效率的型号和厂家来替代这颗料。

③如果电流在10A~20A范围的使用场景，我们一般就选择控制器。通过外置MOSFET，来设计Buck电路。

20A以内，我们就可以选择1相的同步开关电源控制器。

以为当前设计对效率要求高、MOSFET价格也逐渐便宜。所以现在非同步的Buck电源控制器选择越来越少。

单相的控制器，我们选型时，一般选择主流发货的，可靠性好的，厂家支持好的。

④如果电流大于20A，则需要选择多相控制器。

此处举两个国产器件的例子：

针对现有的市场问题，东莞市长工微电子有限公司自主研发和设计了针对工业，通讯和计算电源市场的大电流(4A-280A)电源芯片，其中最新推出的IS6608A电源管理芯片是国内首颗可为CPU供电的多相并联电源芯片。

IS6608A作为一款全集成、兼容PMBUSTM接口的高频同步降压变换器，采用4x5 Flip-Chip QFN封装技术，输入电压最高可达到16V，实现高达35A电流，0.4V到5.5V的输出电压转换。同时，采用创新的多相并联技术，最多8颗芯片并联实现峰值为280A的输出电流(如图1)。IS6608A在额定输入电压范围和输出电流范围内，可以做到0.5%的一流输出精度。其出色的动态相数管理技术（自动升降相）以及全面的telemetry数字通讯功能，大大提高了芯片使用的效率以及便捷性，使之成为国产大电流电源管理芯片的首选。

这颗料已经有不少厂家在试用和使用。