一款名为主动功率增强(AEE)的全新电源转化办法，能够以较低的输出电压进步平板电脑、服务器和固态硬盘等体系的电源功率。
每个电源规划人员面对的一个常见应战便是用具有较低输出电压的降压转化器来完成高功率。例如，一个3.3V输出电压电源在满负载情况下的功率能够到达91%，而1.8V版别的电源满负载情况下的功率只要84%。这个功率的下降发生了比其它办法更高的运转温度。而关于便携式体系来说，这浪费了过多的电池电量。关于包含了这些电源的平板电脑、服务器，或许固态硬盘(SSD)的用户来说，过热的运转温度或许较短的电池续航时刻显然是无法承受的。
需求一款全新的电源转化办法在任何的输出电压下都坚持高功率。作为此类办法中的一个，主动功率增强(AEE)在这种类型的体系中，以较低的输出电压供给较高功率。
功率为什么会下降？
较低输出电压情况下的功率下降与输出功率的削减数直接相关，而此刻的功率损耗并没有相应地削减。在一个降压转化器中，损耗被分为开关损耗与传导损耗。开关损耗大多数情况下取决于输入电压、输出电流，以及开关频率。传导损耗则与输出电流和MOSFET电阻有关。因为输出电压并不是损耗量多少的首要决定因素，损耗的削减数要低于输出功率的削减数。
较低的输出电压意味着更少的输出功率，而输出功率为输出电流乘以输出电压。因为功率被界说为输出功率除以输出功率与损耗的和，较低的功率是由较低的输出功率形成的—不过此刻的损耗相同。
例如，供给6A输出电流、功率损耗2W的3.3V输出电压电源发生的功率到达91%。相同装备为1.8V输出电压的电源发生的损耗相同为2W。因为输出功率削减了，所以这个电源的功率为84%。当装备为0.9V输出时，2W的损耗只发生73%的功率。因为开关频率、MOSFET电阻、输出电流，以及输入电压在这个比较中坚持稳定，所以损耗大致相同，而功率别离下降了7%和18%。
两个功率更高的解决方案
输入电压和输出电流由体系和负载确认；因而，它们是不能容易改动的。电源规划人员需求下降开关频率，或许是调理MOSFET电阻，以便在较低的输出电压情况下取得更高功率。
一般情况下，因为现在大多数的降压转化器内部都集成了高侧和低侧MOSFET，电源规划人员不太或许调理电阻值。虽然有或许运用多个降压转化器集成电路(IC)—每一个都针对特定的输出电压进行优化—而这关于IC规划来说一般不太实际。因而，市面上一般没有此类器材。它还在物料清单(BOM)中发生了更多的IC，这也使体系规划变得复杂。
下降开关频率可削减开关损耗并添加功率。在许多集成降压转化器中，有或许对频率进行调理。但是，调理开关频率一般需求从头核算输出滤波器和环路补偿电路。这就需求更多的规划作业和时刻，关于体系中的不同输出电压电路，有或许需求不同的组件。而这样做也相同会添加BOM数量。
用AEE对开关频率进行智能调理
在不需求规划人员干涉的情况下，AEE在运用相同的输出滤波器和环路补偿的情况下，经过调理开关频率来进步功率。依据输入电压与输出电压，对开关频率进行主动调理，在坚持操控环路稳定性和输出滤波器有效性的一起，尽或许地进步功率。无需将频率设定在一个只针对特定运转条件而进行优化的运转点上；运转期间，它对本身进行动态调理。图1显现的是针对3.3、1.8、0.9V输出电压电路的开关频率，这些电路的负载电流为6A，输入电压范围在6至15V之间。
1.比如TPS62180的2相位降压转化器依据输入电压与输出电压，运用AEE来调理开关频率。
为了完成更低的输出电压，开关频率被削减，以便在电感器中坚持恰当的纹波电流数量。在愈加常见的峰值电流约束类型的降压转化器IC中，峰值电感器电流界说了IC的可用输出电流。
在IC内部设定了固定的电流限值时，峰值电感器电流有必要坚持在满输出电流时的电流约束电平以下。因为峰值电感器电流为输出电流加上电感器纹波电流的一半，纹波电流有必要坚持在足够低的水平上。不然，会过快地到达电流限值，而且%&&&&&%不能够供给必要的输出电流。
凭借较低的输出电压，从方程式1中能够看出，电感器纹波电流现已削减：
因为纹波电流的削减，开关频率也跟着输出电压的下降而削减，然后将纹波电流添加到答应的水平上。图2显现的是从图1中的频率数据和方程式1中核算得出的电感器纹波电流。
2.关于任一输出电压，AEE供给针对指定输入电压的稳定纹波电流。
在一个指定的作业点上，不管输出电压是多少，纹波电流从本质上是相同的。AEE经过削减较低输出电压时的开关频率来完成这一功用。开关频率的削减缩短了由输出电压下降而导致的功率差异。图3显现的是履行AEE时的功率值。
3.一个2相位降压转化器经过AEE缩短了较低输出电压情况下的功率距离。
因为较低输出电压时的较低频率削减了开关频率，它还削减了整体损耗。相关于大多数电源转化拓扑，这种办法进步了功率，然后在所有输出电压情况下使功率坚持稳定。
定论
在比如TPS62180的降压转化器中，关于较低的输出电压，AEE供给了比定频、降压转化器拓扑更高的功率。凭借于AEE，3.3V输出电压时的功率为91%，坚持在较高的水平上，关于较低输出电压：1.8V时的功率为87.5%，0.9V输出电压时的功率为82%。与定频拓扑比较，功率值别离进步了3.5%和9%。这些功率的提升在平板电脑等便携式设备，以及SSD和服务器等对热量十分灵敏的设备中具有十分重要的含义。
相关内容
用升压加旁通操作来延伸电池运用寿命
节能组件成为超便携设备的新期望
电池办理体系胪陈
