降压变换器在便携式产品中的应用
便携式消费类电子产品集成了越来越多的新功能。随着用户对更小尺寸、更长电池寿命的期盼，系统设计人员面临着更大的挑战。每种新增功能都需要额外的空间和额外的功率，这样，留给电池的空间将会更小，需要在更小的空间内以更高的效率提供更大供电电流。本文就电源设计中的电流要求对不同类型的调节器进行比较，讨论它们在便携产品中的应用。
概述
新一代便携式消费类电子产品集成了越来越多的功能，很难对这些具体产品进行分类。功能的增多有助于提高销售量，但是，为了满足用户对更小尺寸、更长电池寿命的要求，设计人员面临着更大的挑战。每种新增功能都需要额外的空间和额外的功率，由于留给电池的空间极其有限，因此，需要在更小的空间内以更高的效率提供更大的供电电流。
对功率的更高要求改变了设计准则
近两年，大多数手持产品采用一路降压型(buck)转换器和多路低压差(LDO)线性稳压器方案，有些设计则只采用线性稳压器结构。这种方案能够提供良好的工作性能，由于大多数处理器采用3.0V或3.3V供电，在单节Li+电池供电时，LDO可提供适当的转换效率。但是，随着对处理器功耗的要求和IC工艺向更小的亚微米技术的发展，微处理器的核电压降至1.8V、1.5V、1.3V甚至0.9V。另外，典型的I/O电压也从3.3V降至2.5V或1.8V。电压的降低大大降低了LDO的效率，它所产生的热量抵消了低核电压和低I/O口电压带来的好处。因此，为了保持较高的效率，设计人员必须考虑选用降压变换器。
为了满足低电源电压的需求，许多系统内部采用多个处理器。例如，手机+ PDA组合就是个很好的例子，系统包含一个基带处理器和一个应用处理器，每个处理器都需要单独的供电电源。手机和PDA上使用的相机模块仍倾向于采用LDO供电，但相关的图形处理器通常要求更低的电源电压。因此，在多功能设计中，常常要用到多路buck电源。在一块PC板上安装三路buck电源已经很常见。
新型定制电源管理芯片(PMIC)集成了一路或多路降压变换器，但这些产品还常常不足以满足用户的要求。每增加一项新的功能，就有可能需要另外一路buck电源或需要提高buck电源的驱动能力。显而易见，只有那些能够采用分立电源IC在最短的时间内满足新的设计需求的制造商才能保持与市场需求的同步增长。
尺寸的挑战
就目前的设计水平而言，要想在系统中增加一个降压变换器不仅要增加成本，还要占用一定的电路板面积。三年前，典型的降压变换器采用MSOP封装，尺寸为15mm2，可工作在1MHz或更低的开关频率，需要较大尺寸的外部电感和钽电容。如图1b所示，现在的1MHz降压变换器采用TDFN封装，尺寸已降至9mm2，且外部可以使用陶瓷电容和小尺寸电感，但其尺寸还是远远大于LDO，如图1a所示。
