最后一条1.5V电源轨可由降压转换器(如TPS62201)提供电源。TPS62201采用6引线SOT-23封装,而且它只需三个外部组件(一个输入和输出电容器、一个电感器以及两个反馈电阻器)。这就实现了解决方案尺寸的小型化。但是,为了提高效率,这种器件的输入端应连接至 TPS65010 器件3.3V的MAIN输出端。
最终的解决方案
根据以前分析,我们可以找到最终的解决方案,如图2所示。
如果不具备 I2C 接口,我们将何以应对?
在应用过程中如果不具备I2C接口,那么我们就无法使用TPS65010。在这种情况下,TPS75003将被派上用场。TPS75003包含两个3A DC/DC降压开关转换器以及一个300mA LDO。这种器件的输出大小可根据实际需要进行调节,其集成了三条电流最大的电源轨。1.25V和3.3V电源轨将由开关转换器供电,而由于较低的电流要求,因此1.65V的电源轨将由LDO供电。剩下的2.5V电源轨由一条小型的LDO电路轻松供电。TPS71525采用SC-70封装,其外形尺寸极为小巧,非常适用于陶瓷输出电容器。
一款尺寸较大而不太昂贵的解决方案就是采用TPS76925为1.65V的电源轨供电。然而,TPS76925控制电路需要在输出端配置一只最小值的等效串联电阻,以实现电路运行的稳定性,因此,这将可能与电路尺寸方面的限制发生冲突。
系统效率差异的计算
对于本次探讨分析,我们事先假定所有的电压轨自始至终都处于工作状态,而实际工作中情况却很少如此。通常在采用感应式转换开关的情况下,为了最大程度的减小解决方案的尺寸,LDO或许是一个不错的选择。而且,通过计算各拓扑结构之间的效率差异,就能够确定该选用何种解决方案。
通过输出端启用的时间百分比(占空比),我们就能够确定每条电源轨对解决方案整体效率的影响。首先,通过累加各电源轨的有效功率,可求出输出总有效功率:
例如,如果我们前面确定的3.3V、420mA电源轨应由开关转换器供电,且其启用时间仅占运行时间的10%,那么采用LDO替代该转换器,整体效率的下降幅度将不会超过0.75%。具体情况请参阅表1。
如果3.3V输出端一直处于开启状态,那么采用LDO替代该感应式转换器将使整体效率下降近4%。显然,这是两种极端情况,但是它们表明了占空比是如何影响整体效率的。当输出占空比增大时,我们必须核实解决方案尺寸与效率之间的计算比值,以确定最佳的解决方案。
结论
在许多不同的、且适用于DC/DC转换的选项中选择一款满足自身需要的器件,将是一件棘手的工作。必须考虑到诸如可用空间、有效输入功率、输出功率、占空比以及成本等要求,以便于选用最佳的解决方案。首先,我们可以重要程度为标准,将上述条件进行排序,然后根据这些条件,为各种不同输出情况选择最佳的拓扑结构。最后,我们可以为各种不同输出选择最经济划算的解决方案。只要遵循这些简单易行的方法,就会使电源的设计工作毫无困难可言。