咱们都清楚的看到手持式设备中心处理器的供电电压日益下降，但要统筹功率与电池寿数，却是另一项应战。在降压转化过程中最常运用的是开关稳压器和LDO稳压器，但缺陷在于尺度太大，LDO如电压违背值很大时，转化功率就骤降，开关电容稳压器为新式技能，结合开关电容器和LDO长处，可整合至可携式运用中。一般开关电源的功率问题是现在咱们比较关心的问题，那么怎样提高这个功率呢，且看下文。
设法下降中心处理器的供电电压是手持式设备的全新技能趋势之一，而在降压的一起，也有必要统筹以更高功率延伸电池寿数的需求。现在这些设备里有多种新功用都有降压转化需求，如运用处理器、记忆体和射频(RF)规划等，从负载和空间参数两项考量来看，现在在此类运用上最盛行的处理计划，即采开关稳压器和低压降 (LDO)稳压器。
如只从功率考量，开关稳压器是最佳的挑选，然当电子零件高度和处理计划的尺度约束超出电感器运用规模时，转化器就或许改采LDO或开关电容(SC)稳压器方式，电源处理计划一般无法供给较多电路板空间，但开关稳压器可供给比LDO和开关电容稳压器更大的处理计划尺度。
咱们运用DC/DC开关电容稳压器来提高电源的功率，那么开关电容器都有哪些长处呢？
开关电容器可坚持给定负载功率
跟着VIN的上升，由转化器发生的VIN和VOUT间的能量添加将引起功率耗费和功率下降。处理此问题所采纳的形式为改变一个更高的功率增益，好像轿车替换档位一般。开关电容器类比设有一个类比增益操控和改变，以坚持给定负载功率持续性，开关电容器具离散增益过程，由VOUT/(增益×VIN)来给定功率，且这些功率取决于离散增益，一个LDO仅具有一个增益及3者中最低的功率，开关电容器稳压器则有3个不同的电压增益，即2/3、1/2和1/3。
从SC稳压器跟着VIN的添加可看出，电压增益改变从2/3～1/2及1/2～1/3，因而整个负载规模的功率达最大化，带来锂离子电池电压规模 3.4～3.8伏特上80%的功率，在相同运用中的LDO却仅到达50%功率，随电感器品种不同，典型的开关稳压器应具有88～90%功率。
传统上，稳压器乃依据有用数量进行比较，但因为锂离子电池特性，要依据时量功率或锂离子电池充沛放电所需时刻来断定，依据经历，运用200毫安培的负载电流，运用典型开关稳压器，可比运用开关电容稳压器持续时刻多出6～8%，假定最大负载与微处理器中的状况相同，仅体现到时刻的20～30%，则电感开关和开关电容稳压器间操作时刻的不同可疏忽。 须在功率与本钱之间取舍
开关电容稳压器的更多增益或许会添加少量功率，但却需要添加更多外部电容器和内部场效电晶体(FET)，促进本钱上升，一起也添加处理计划尺度。上述增益可透过两个外部电容器或快速电容器(CFLY)获得，这些电容器用于贮存电荷，并将电荷从VIN传输到VOUT，除快速电容，还需一个输入电容器 (CIN)及输出电容器(COUT)，输入电容器指示电压波纹，而输出电容器操控输出电压波纹，依VIN和VOUT可接受的波纹规范值，CIN和COUT 值的一般规模是从1～10微法，且CFLY的数量一般比COUT少，外部电容器透过内部的功率FET在不同的装备中连接到晶片。
为运用开关电容稳压器来调理输出电压，可考虑运用脉波频率调变(PFM)或脉波宽度调变(PWM)，开关电容稳压器的输出阻抗与开关频率和内部功率FET 的电阻成份额。透过调制输出阻抗，可再透过转化器对给定负载进行降压；运用回授，即能操控频率或内部FET阻抗，以调理输出电压，而PFM计划为较传统办法。
在PFM类体系中，输出电压如高于一个指定值，稳压器即进行关机操控，至输出电压降到所需值以下时再从头开机，运用PFM操控形式的优势是操作电压取决于 VIN和ILOAD，一起两者皆可调整。负载越高、操作频率就越挨近指定频率，但此操作规模内的频率改变或许不适用某些可携式运用，输入电压波纹也取决于 VIN和ILOAD。10微法COUT的输出波纹将为50毫伏特，可看到250毫安培负载的波纹频率高于10毫安培负载的波纹频率。
电压违背导致LDO功率下降
LDO在要求的电压与电池电压附近时最有功率，但如电压违背值很远时，LDO功率就会降的很低，例如以3.6伏特电压为一个仅要求1.5伏特电压的微处理器锂离子电池充电时，把电池电压与1.5伏特LDO连接起来，就能为微处理器发生一个完好、安稳和小量的电源，但耗电量却十分显着。
LDO耗费功率(PD)等于负载电流(ILOAD)与输入和输出电压的差相乘，即PD=ILOAD×(3.6～1.5)=ILOAD×2.3V。换句话说，此例中，如以LDO做降压转化器时，仅发生42%的功率，表明LDO耗费剩下功率，且大幅添加晶片(Die)温度，而此种温度上升将引发设备可靠性相关问题。
因为具电压增益才能，开关电容稳压器成为比线性稳压器更有用的处理计划，此电压增益透过在双相位，即充电相位和传输相位中的堆叠电容器和并行电容器所获得的输入电压与输出电压比率，如坐落增益装备中的一个开关电容转化器的1/2将把一个3.6伏特的输入电压(VIN)改变为1.8伏特的输出电压 (VOUT)；如要求的输出电压是1.5伏特，则功率耗费仅为300毫伏特与负载电流的乘积，相当于83%的功率。 PWM形式可固定操作频率/作业周期
最近的PWM调控形式处理PFM架构中的各种频率和高输出波纹时，大都开关电容稳压器皆采PWM调制形式，功率FET电阻依据VOUT和ILOAD进行操控，才的确操控快速电容器所供给的充电量，此被称为预调制。在此形式下，操作频率和作业周期皆固定。
开关电容稳压器是新式技能结合了开关电容器和LDO的长处，亦行将锂离子电池规模的功率和小尺度的处理计划整合至可携式运用中，而最近拓扑技能也运用被迫元件的更小值以到达更低杂讯，可携式设备中的许多功用都要求降压稳压器须具更小尺度和更高功率，而开关电容器处理计划为抱负挑选。
