解析：推動電源控制技術(shù)發(fā)展的電源管理模式的變化

　　在未來的幾年里，數(shù)字技術(shù)的不斷進步、終端設(shè)備中日益增加的分布式電源結(jié)構(gòu)(DPA)以及便攜電子產(chǎn)品市場的成長是電源管理技術(shù)進步的三大推動力。人們對更高效率、更高電源密度、更小占位面積、更大可靠性和更低成本解決方案的無休止追求，對電源設(shè)計提出了全新的要求。要滿足這些新要求，離不開電源設(shè)計的創(chuàng)新和新一代電源控制器的鼎力相助。新一代的電源控制電路要提供時序、占空比控制、故障保護、回路調(diào)節(jié)和電源開關(guān)控制等功能。在當今的電源管理控制器市場上，還沒有哪一個電源控制器器系列能夠滿足所有需求。

　　從線寬角度來看，模擬集成電路所使用的技術(shù)遠遠落后于數(shù)字技術(shù)。業(yè)內(nèi)新的控制器通常使用0.5到3微米BiCMOS制造工藝。絕大多數(shù)新產(chǎn)品具有較低的工作電流并支持較高的開關(guān)頻率。根據(jù)所使用的半導(dǎo)體工藝，一些模擬技術(shù)公司努力在器件中增加一些新特性，以滿足某一目標市場的需要?，F(xiàn)在，他們正把高壓能力、基于EPROM的調(diào)整或編程以及銅互連等技術(shù)與先進的器件結(jié)構(gòu)結(jié)合起來。

　　為了滿足不斷發(fā)展的數(shù)字電子產(chǎn)品的需要，未來的電源控制器將采用新的方法改善低電壓高電流輸出情況下的效率和瞬態(tài)響應(yīng)。使用同步整流技術(shù)改善效率主要得益于FET技術(shù)的發(fā)展，但仍然要輔之以新型控制器并不斷對它進行優(yōu)化。帶有瞬態(tài)窗口指標的較低輸出電壓使?jié)M足輸出容限變得更加困難。減少誤差開銷需要使用協(xié)處理器。由于電流趨向于甚至超過100安培，控制技術(shù)將超越現(xiàn)在的多相降壓方案。人們將更廣泛地采用基于交織變壓器的結(jié)構(gòu)或支持高di/dt的級連拓撲與諧振開關(guān)的組合。未來，隨著新型拓撲結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，現(xiàn)有的某些電源控制器解決方案將被淘汰出局。

　　遵循摩爾定律、歐姆定律和一些令人信服的經(jīng)濟定律，系統(tǒng)設(shè)計者可以選用12V、24V、36V和48V或更高的分布電源總線(它具有到系統(tǒng)負載的局部轉(zhuǎn)換功能)。這些DPA系統(tǒng)通常由具備功率因數(shù)校正的AC到DC前端、隔離式DC到DC電源和非隔離的DC/DC轉(zhuǎn)換器組成。經(jīng)濟因素和分布結(jié)構(gòu)的使用導(dǎo)致了模塊功率電源概念的產(chǎn)生。人們將優(yōu)化這些電源的控制電路以支持更高功率密度和更高的系統(tǒng)可靠性，而且這些電路將具有負載共享、熱插拔和排隊控制等輔助功能，或者與這些輔助功能協(xié)同工作。

　　面對不斷升高的輸出電流，電源設(shè)計人員將繼續(xù)投資于開發(fā)減小功率耗散的技術(shù)，并努力減小體積和保持低節(jié)點溫度。這不僅要求在輸出端采用更多的FET和更少的二極管，而且需要使用零電壓和零電流切換技術(shù)。把所需要的時序、邏輯和保護功能集成到經(jīng)過優(yōu)化的控制器中以便開發(fā)出高性能價格比的、可靠的高密度電源。對于高速應(yīng)用，將會出現(xiàn)更多的依靠外部FET門驅(qū)動器的控制器。

　　局部DC到DC轉(zhuǎn)換器特性各異，輸入電壓范圍從1V到48V不等。很多系統(tǒng)需要多輸出，其中包括3.3V 以及一系列-15V到+15V的“標準”電壓。轉(zhuǎn)換器的解決方案包括前向、回掃和推挽等隔離拓撲和非隔離的降壓、升壓和逆變結(jié)構(gòu)。當系統(tǒng)設(shè)計者需要分立方案時，占位面積小且易于使用、易于配置的專用控制器可提供高效率的轉(zhuǎn)換。另外，還需要更高集成度的，可以提高效率和減少外部元件數(shù)量的特性。新技術(shù)將允許一些控制器以全集成結(jié)構(gòu)處理更大的電流。當驅(qū)動外部FET時，控制器將采用特殊的門技術(shù)以改善高頻輸出的效率。

　　體積更小、效率更高、負載范圍更寬的電源系統(tǒng)將使便攜電子產(chǎn)品受益良多。許多功率轉(zhuǎn)換器支持基于電感的開關(guān)、充電泵和低壓降線性調(diào)節(jié)器等應(yīng)用。為減少切換損失、提高工作頻率和減小外形或封裝尺寸，電池系統(tǒng)中的開關(guān)電源控制算法將繼續(xù)沿襲輕負載下的特殊工作模式。在大批量消費電子應(yīng)用市場上，控制器的集成度將變得更高。

　　可以預(yù)期，在未來的三到五年內(nèi)，這些發(fā)展趨勢將主導(dǎo)電源控制技術(shù)。簡單來說，某種解決方案會宣稱具有最高的效率、最小的體積、最高的可靠性或最低的成本。致力于提供這些方案的人員將面臨諸多挑戰(zhàn)。將來會發(fā)生什么目前尚不清楚，但肯定會帶來大量創(chuàng)新的機遇。