交通运输系统和降型转换电路合理选择

随着前沿的DSP、FPGA和CPU工作在越来越低的供电电压、并消耗更大的电流，选择PWM控制器变得并不那么容易了。低于1V的电压变得非常普遍，而中间总线电压基本保持不变，在有的具体应用中甚至有所增加。系统频率也在稳步增加，以支持更小的电感和电容（L&C;）滤波。去年的500kHz到今年变成了1MHz。

在要求更低输出电压的高电压应用中，电源设计师一般依赖于会增加系统成本的模块，或者会增加解决方案外形尺寸和复杂性的两级直流/直流解决方案。文章讨论了具有自适应斜率补偿功能的混合谷值电流模式（VCM）架构，包括在一种新型60V同步降压控制器中的使用潮流趋势电路，这种控制器能够在宽范围的Vin和Vout组合条件和低占空比条件下提供稳定的工作，因此可以实现从48V到1V负载点的直接步降转换。

对窄导通时间负载点转换的需求

降压转换器是使用最广泛的一种电源拓扑，最近的发展趋势表明，下一代开关控制器必须能够在非常小的占空比条件下提供稳定高效的工作。虽然电流模式控制方法与电压模式控制相比具有许多优势，但也存在取决于应用要求的一些自身限制，特别是在占空比限制方面。

一般来说，电信和工业应用中的供电系统都是采用多级转换电路。还有一种连续供电系统，其负载点输入电压随着时间变化会从3.3V变到5V再到12V传感器电路。

随着电源要求的提高，12V电源轨的使用如今很常见，而3.3V电源轨的使用则越来越少。向更高输入电压发展的这一趋势部分原因是更大的电流导致低压电路中发生的I2R（电流到电阻）功率损失和相关问题。

最近这一趋势还在向更高电压发展，比如用于工业应用的24V~42V，用于电信的48V。持续的技术进步已使得控制窄脉冲成为可能。与此同时，新的研究表明，更高的输入电压可以实现更高的总体效率、更低的系统成本，并通过降低分布路径的温度提高系统可靠性。

驱动PWM窄脉冲要求的另外一个因素是对更高开关频率的需求，这将导致更高的功率密度。电源在1MHz开消费电子电路关频率工作已经很常见。事实上，在汽车信息娱乐应用中，为了避开调幅频段，这个开关频率需要超过1.8MHz。1MHz时实现12V至1V电源转换仍需要产生83ns的脉冲。

交通运输系统的输入电压可能高达14V（单电池供电汽车）、28V（双电池供电卡车、客车和飞机）、或更高电压，而其数字系统需要一个或更多个低压轨。因此，设计这类系统时，需要了解怎样才能简便、高效和可靠地从很高的输入电压降压。汽车环境中的输入电压可能视其运行状态的改变而改变，而其运行状态可能包括负载突降变化到冷车发动的各种情况，甚至出现电池反向连接。

当应用要求以非常高的效率进行电源日常电器转换，以最大限度减少转换过程中由功率损耗导致的热量时，采用开关稳压器解决方案是有帮助的。开关稳压器本质上是单片器件，片内集成了MOSFET，采用了同步或非同步配置。或者，开关稳压器也可以由一个开关控制器组成，该控制器驱动采用单级或多级拓扑（多相）的外部MOSFET，以提供数十安培至数百安培级的功率。

为了满足如此大的功率范围要求，ADI公司提供了广泛的开关稳压器解决方案，以使用户能够按照最终系统所需的特定设计标准，选择最适用的器件。

相应地，我们的开关稳压器有非常宽的输入电压范围（从5V直至150V），输出功率级从数百毫安直至高于1，000A。