技术帖!Buck变换器高效率驱使通信系统

2014-10-27 09:24 来源:电子信息网 作者:娣雾儿

通过本文可以了解到,通信系统中同步Buck变换器上部功率MOSFET和下部功率MOSFET的工作特点,在设计高效率同步Buck变换器时,选取上部和下部功率MOSFET的原则。基于一种新型采用栅极屏蔽功率MOSFET,极低的漏栅极米勒电容适合上部功率MOSFET的应用,另一种适合于下部功率MOSFET应用,其具有超低导通电阻功率MOSFET,两者融洽配合能够实现超高的变换效率。

目前,通信系统要求越来越快的处理速度。其内部专用集成芯片,处理器单元等电路所消耗的电流也越来越大;同时,为了减小系统的体积和尺寸,内部的低压大电流的DC/DC变换器不断向高频、高密度方向发展。频率的提高带来系统变换效率的降低,另外,由于世界范围能源危机和环境污染提出了对节能减排的要求,因此,基于高频的变换器必须采用新型的器件,从而可以保证系统既工作在高频状态下,实现小尺寸、小体积,又整体的提高系统的效率,实现节能减排的目的。效率的整体提高进一步降低了电源系统的发热量,提高系统的可靠性。通信系统内部的系统板上使用了大量的Buck变换器,本文将针对这种变换器进行详细的讨论。

Buck变换器工作特点

在通信系统的系统板上,通常前级是从-48V通过隔离电源或电源模块得到12V或24V输出,也有采用3.3V或5V的输出,目前基于ATCA的通信系统大多采用12V的中间母线架构,然后再由Buck变换器将12V向下转换为3.3V、5V、2.5V、1.8V、1.25V等多种不同的电压。常规的Buck变换器续流管采用肖特基二级管,而同步的Buck变换器下部的续流管却使用功率MOSFET,由于功率MOSFET的导通电阻小,导通也远远低于肖特基二级管的正向压降,因此效率更高。因此,对于低压大电流的输出,通常采用同步的Buck变换器得到较高的效率。

对于Buck变换器,有以下的公式:

Buck1

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通信系统 Buck

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