滿足復雜DC-DC功率轉換要求

許多工業系統，如測試測量設備，都需要嵌入式DC-DC轉換器，是因為這些應用所需的計算能力日益增加。這種計算能力由DSP、FPGA、數字ASIC和微控制器提供，而得益于工藝幾何尺寸的日益縮小，該類器件在不斷的進步。另一方面，這也帶來了三大要求：第一，電源電壓越來越低（當然，還有容許的電壓紋波和負載變化）；其次，電源電流逐漸變大；第三，這些IC通常需要為內核和I/O結構以準確的順序提供單獨的電壓，以避免閂鎖現象的發生。

嵌入式DC-DC轉換器必須具有出色的效率。這類轉換器的可用空間很小，對于熱設計尤其具有挑戰性，因為嵌入式轉換器主要依賴PCB上元件周圍的銅面積來改善系統熱阻抗。由于功耗與電流的平方成正比，隨著負載電流的增加，這種情形會更加惡化。因此這時需要低導通阻抗RDSON、低開關損耗的電源開關。不過鑒于器件的導通阻抗RDSON越低，寄生電容乃至開關損耗就越高，最終功耗也越高，故必需進行一定的權衡取舍。嵌入式DC-DC轉換器的另一個主要要求是EMI必需低。這些轉換器產生的噪聲會對周圍的電路造成干擾，因而必須盡可能地小。不過，高速（以降低開關損耗）轉換大電流（若負載所需）不可避免地會產生很大的開關噪聲，包括傳導噪聲和輻射噪聲（主要是磁場）。因此，必需特別關注功率級元件選擇和布局的優化，尤其是在驅動器連接方面。此外，PWM控制拓撲也有一定影響。

　　一個應用建議是把DC-DC轉換器盡可能靠近負載放置。這樣做可以把EMI降至最低、減小寬的大電流線跡所占用的板空間，并改進轉換器的動態特性。“分布式”功率管理系統應運而生，在這種系統中，所有轉換器都理想地彼此相連。對于強迫空氣對流式的系統，元件布局時需注意的是，不要把轉換器放在其它更大尺寸元件的“風陰影”里。建議把控制器置于MOSFET的上游，這樣不會增加多少功耗，而在較低外殼溫度下工作更可靠。

現代嵌入式DC-DC轉換器受益于眾多不同的技術方案，能夠提高系統性能和可靠性，并降低成本。在獨立式轉換器或互連數字轉換器之間的控制端上，以及在集成式或分立式解決方案之間的功率級端上的相倚關系顯示出，可以對工作在網絡中的DC-DC轉換器進行優化，并獲得最低功耗。