小而酷—SupIRBuck系列稳压器将面向PoL设计的单级转换带上新台阶(08-100)

　　然而，分立方案需要相对较大的电路板空间。同时，其元件数量多也意味着难以获得更高的可靠性，且库存管理也更为复杂。重要地是，设计者的工作难度变得更高，这样会导致设计周期和上市时间加长，并且工程成本也更高昂。最终，如果系统无法呈现预期性能或者在使用中发生故障，也将难以找到原因并分摊责任。

　　相反，单芯片解决方案提供了高密度，简化了设计，使得客户只需一个供应商就可解决所有难题。不过，传统的单芯片设计有自己的弱点：首先，它们不够灵活且升级麻烦(例如在增加电流输出输出时)。而且，它们的鲁棒性明显差于分立方案。更特别的是，在多数单芯片器件中部署的横向FET没有经过雪崩测试或评定。

　　通过结合高性能同步PWM降压转换器IC和基准沟槽MOSFET技术，SupIRBuck系列可以解决所有上述问题。该系列器件采用5mm×6mm QFN封装，相比分立方案节省了70%的空间，比传统单芯片方案节省了35%的空间。

　　凭借适用于宽范围的输入电压，以及4A、6A、7A、9A、12A和14A版本相同的封装引脚，该系列转换器保证了设计的灵活性。满负载效率高于现有的单芯片方案的8%到10%。

　　在设计项目初始阶段电流未知的情况下，或者在设计过程中需求发生变化的时候，多种电流的版本就显得特别有用。相同的引脚设计可以帮助系统设计师从一个电流等级转移到另一个，而无需改变PCB版图。相反的，传统单芯片方案或Co-Pack方案每种电流等级的引脚都不同，增加电流(达到更高的性能或更多功能)或减少电流(缩减成本)都需要改变PCB版图，从而增加风险。

　　分立方案的确可以灵活地改变MOSFET的电流等级—虽然不是PWM规格。但或许更重要地是，分立方案也可能由于寄生成分(如印制板走线电感)而引发EMI问题。SupIRBuck减少了电路板空间，把EMI问题最小化并保证首次就成功，同时还可提供和分立方案一样的设计灵活性。

　　SupIRBuck系列的改进特性还涉及到了其热增强封装，实现了薄至0.9mm的外形。这使得芯片可以安装在主板背面以进一步节省空间：当结合使用单级功率转换时，这种更小的外形使该器件能够更理想地用于空间受限的高密度应用。

　　该系列器件特性包括预偏置启动，600kHz固定开关频率，断续式电流(hiccup current)限制、热保护关断和精确的输出稳压。设计师能随意地选择DDR跟踪，可编程功率良好指示和提供额外2A输出电流能力的300kHz开关频率等功能。

　　结语

　　PoL系统在现代电子设计中已经变得很常见。体积小、效率高且灵活的PoL转换器允许使用单级转换，并且能通过一个相同的器件引脚来为任何电流需求低于15A的主板供电。因此，设计师可先进行他们最初的设计，并在稍后的开发周期中优选精确的电流等级。

　　最终，PoL架构将不可避免地得到更广泛的部署，因为像SupIRBuck系列这类器件会推动设计走向更高的性能等级，并提高设计的灵活性和易用性。

　　图3 IR3821性能对比(在Vin=Vcc=5V)