传统的选用别离器材规划的电源改换电路具有许多缺陷：电路规划与开发周期冗长；因为具有较高的寄生参数，电路功能较低；所规划电路具有较大的解决计划尺度；器材选型困难；别离器材较多，体系电路存在牢靠性问题。
但随着技能的不断发展，呈现了混合集成电路规划的概念，然后克服了选用别离器材规划电路所存在的问题。混合集成电路DC/DC体系相关于传统的用别离器材规划的电源改换电路体系来说，具有高性价比、高牢靠性、高速度、规划周期短等一系列的长处。
本文结合Fairchild公司规划的系列产品，对混合集成电路DC/DC改换器的规划原理、功能及运用等进行了分析研究。
混合集成电路DC/DC改换器的集成化规划计划
依据用户需求和规划的目的不同，Fairchild公司推出的混合集成电路DC/DC改换器首要选用两种规划计划。而每一种规划计划，电路的规划上又有纤细的不同，能够满意不同用户的需求。
1、 混合集成电路DC/DC改换器规划计划1
在混合集成电路DC/DC改换器中，内部电路集成了操控器、驱动器和MOSFET等三种离散器材。关于每一类产品，其内部电路规划选用的离散器材能够包含三种离散器材中的悉数或部分，详细的规划可依据用户的实际需求进行规划。混合集成电路DC/DC改换器规划计划1的电路原理如图1所示。
图1 混合集成电路DC/DC变化器规划计划1
从混合集成电路DC/DC改换器规划原理图能够看出，该电路中首要包含操控器、驱动器和MOSFET等有源器材模块。在实际运用时，电源输出端需求外接电感、电容等器材对输出电压信号进行滤波；一起，输出的电压信号需求接到电路的反应引脚上，以确保电路的正常作业。
选用本计划规划的混合集成电路DC/DC改换器含有操控器、驱动器和MOSFET等有源器材，其整机功率能够高达95%，电源改换体系功能高，相关于规范模块具有更高的性价比。
选用本计划规划的混合集成电路DC/DC改换器产品有FAN5029、FAN5069等。器材寄生效应低，输出电压纹波低，温度规模宽。
2、 混合集成电路DC/DC改换器规划计划2
混合集成电路DC/DC改换器规划计划2是在一片混合集成电路DC/DC的规划中选用了两片专用或优化了MOSFET的同步BUCK电源转化拓扑结构，其电路原理如图2所示。
图2 混合集成电路DC/DC变化器规划计划2
选用计划2规划的混合集成电路DC/DC改换器中，两个MOSFET器材具有互补的效果，以下降开关损耗，而这两个器材的规划方位可依据规划者的实际需求进行布局。该芯片还内置直通维护电路，能够有用避免电路上下桥臂的直通，大大地提高了电路的牢靠性。在驱动电路规划部分，不只比惯例的电源改换规划增加了驱动才能，削减MOSFET的注册关断损耗，还把Boost-trap二极管也集成在芯片内部，以简化外部用户体系电路的规划。
DC/DC改换器的电压输出端需求外接电感和电容，对输出电压信号进行滤波，以满意用户体系电路的需求。改换器输出的电压信号需求接到芯片的反应引脚上，以确保电路的正常作业。
选用此计划规划的混合集成电路DC/DC改换器产品有FDMF6700、FDMF8700等。器材中选用驱动集成电路加两个功率MOSFET的规划办法，寄生效应极低，输出电压纹波低，作业温度规模宽，且节约了许多的板空间。
接口规划
选用Fairchild公司DC/DC改换器计划规划的电源改换器具有较大的电压输入规模，可依据需求在3.3～24V之间调整，该公司DC/DC改换器的输出电流可到达30A，输出电压规模依据需求可规划为高到输入电压的90%或低到0.8V。
Fairchild公司的DC/DC改换器除了根本的电压输入、输出端口外，一般还有HDRV（上桥臂MOSFET驱动引脚）、LDRV（下桥臂MOSFET驱动引脚）、GLDO（门驱动信号引脚）、DISB（制止信号引脚）、PWM（脉宽调制信号引脚）、BOOT（反应信号引脚）等信号端口，详细到各型器材则会有细小的差异。
功耗状况
消费类电子产品因为运用环境以及本身条件的约束，用户对所选用器材的功耗要求十分严苛，尤其是电源改换器等便携式设备。
以Fairchild公司的产品为例，其混合集成电路DC/DC改换器选用集成化计划规划，并力求减小MOSFET的注册关断损耗，整机功率可高达95%。因为该改换器具有较高的转化功率，因而内部电路热损耗低，在实际运用中只需求运用较小的散热器或不必散热器，然后能够下降体系电路的总体规划本钱。
封装方式与尺度
因为数码相机、摄像设备、媒体播放器、桌面电脑等电子设备的外型力求细巧，因而这类产品对内部电路规划中器材的选用也相同要求细巧而高效。
许多电源公司都选用了更小更薄的封装方式，以节约体系电路的规划空间。如Fairchild 公司的FAN5069选用TSSOP-16封装方式，尺度仅为1.1mm×5mm×6.4mm；FDMF8700选用SMD封装方式，尺度仅为0.8mm×8mm×8mm。
混合集成电路DC/DC改换器的在体系运用
混合集成电路DC/DC改换器在体系电路中运用时，需求供给必要的外接器材和操控信号。
在改换器的输入端，需求输入适宜的操控信号及直流电压，以确保电路内部的各别离器材按规划的目的作业。一起，为了滤除输入电压信号上的噪声，主张在输入电压和地之间接入旁路电容，其容值应大于1μF。
在改换器的电压输出端需求接入适宜参数的电感、电容，以滤除输出电压上的噪声。混合集成电路的输出电压需求经过自举电容接到电路的反应引脚，以确保电路能够正常作业。
混合集成电路FDMF8700为Fairchild公司推出的选用混合集成电路规划计划2的一种产品，其特色有：输入电压典型值12V，开关频率最大可达500kHz，输出电流最大可达30A，器材内涵的适应性门驱动，内部集成的自举二极管，器材最高功率大于90%，低压确认，输出电压可制止，选用微型SMD封装方式，产品制作运用无铅资料。FDMF8700电源改换器的典型运用电路如图3所示。
图3 FDMF8700电源变化器的典型运用电路图
图3的电路中，DISB端为输出制止信号，能够方便地开关整个电源。PWM端为脉宽调制信号，用来驱动上桥臂和下桥臂的MOSFET，VIN和VCIN端为输入电压信号，VOUT端为输出电压信号，输出电压经过自举电容CBOOT反应到改换器的BOOT端。详细电路规划请参照该芯片的技能说明书。
上图运用电路中输入信号和各外接器材参数的选取可依据用户实际需求来详细确认。
结语
本文以Fairchild推出的系列产品为例对混合集成电路DC/DC改换器的规划与运用进行了分析研究。
因为涣散式电源体系需求重复布线，尤其是当电路中需求的低压直流电源品种较多，如+5V、12V等，则电源布线多而繁琐，混合集成电路DC/DC改换器的运用能够在单一母线电压（如+24V）供电的状况下，依据电路的实际需求，供给各种低压直流作业电源。
混合集成电路DC/DC的运用已涉及到各行各业，在一般消费范畴、航空航天与轿车范畴都得到了广泛的运用。
责任编辑：gt
