從系統(tǒng)角度進行電源管理設(shè)計

過去十年間，電源管理技術(shù)發(fā)生了巨大的變化。電子產(chǎn)品的便攜化、個性化浪潮改變了消費電子市場的版圖，進而改寫了電源設(shè)計、集成特性和效率方面的規(guī)則，并將智能電源管理和系統(tǒng)知識推到了產(chǎn)品設(shè)計的最前線。

我們可以將當今的電源管理環(huán)境與上世紀后期的情況做一比較。上世紀80年代和90年代早期是NPN線性調(diào)節(jié)器的天下，這種用于轉(zhuǎn)換電平的簡單電路幾乎不需要什么智能成分。此外，由于便攜式電子產(chǎn)品剛剛流行起來，而且電力廉價、充裕，因此沒有理由要求線性調(diào)節(jié)器以高效率工作。

飛速發(fā)展到今天，我們看到已有數(shù)十種不同類型的開關(guān)調(diào)節(jié)器加入了電源管理行列，電源效率已從先前的10%提高到如今的80%，甚至更高。由此產(chǎn)生了廣泛的影響：對于便攜式設(shè)備，電池續(xù)航時間更長;對于高功率系統(tǒng)，能源使用和加熱/冷卻的成本明顯降低。

鑒于其中的利害關(guān)系，高效率電源管理已不再是一項獨立考慮因素或者是可以事后處理的問題。無論是支持終端負載還是AC-DC性能規(guī)格，新興電源管理技術(shù)的優(yōu)勢不僅在于能夠轉(zhuǎn)換不同的電平，而且在于能夠作為完整系統(tǒng)解決方案的一部分集成到系統(tǒng)中。

因此，除了有關(guān)電壓和電流要求的常見問題以外，系統(tǒng)設(shè)計人員還應在設(shè)計過程之初考慮諸如下述的一系列問題：

電源器件與其它系統(tǒng)IC的交互會對噪聲或效率水平產(chǎn)生何種影響?

智能電源管理的應用對整體設(shè)計創(chuàng)新有何貢獻?

如何利用有關(guān)電源系統(tǒng)的實時反饋提高系統(tǒng)的性能和價值?

例如，在基站應用中，采用智能電源技術(shù)處理AC-DC和隔離DC-DC電源轉(zhuǎn)換可將系統(tǒng)功率損耗削減一半。該技術(shù)還能用來監(jiān)控信號鏈要求，并與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、放大器和其它器件交互，使整體系統(tǒng)效率再提高30%。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器尤其需要噪聲極低并經(jīng)過妥善調(diào)節(jié)的電源，以便最大程度地減少總體系統(tǒng)紋波。系統(tǒng)設(shè)計人員可能會遇到這樣的情況：耗費數(shù)月時間辛辛苦苦地優(yōu)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的線性度、噪聲性能和其它特性，但等到加上電源器件后，卻因為電源噪聲和不良的瞬態(tài)響應，導致性能嚴重下降。

低噪聲開關(guān)調(diào)節(jié)器取代線性調(diào)節(jié)器的勢頭將日益強勁，但這要求供應商不僅擅長電源管理，而且了解整個信號鏈和系統(tǒng)級設(shè)計考慮。