電源架構和電源管理總線

電源架構和電源管理總線

　　人們需要高效率、低功耗、符合能效規范的電子設備，需要更高性能、更小形狀因數的無線系統，這為電源和電源管理設計提出巨大的排戰。設計人員要為各種DSP、MCU、FPGA、ASIC、音頻/視頻和顯示電路提供多電壓、更大電流、更高效率、更低功耗、更低噪聲、更小形狀因數的電源和電源管理。為此出現了各種各樣的電源架構來滿足變化的電源管理要求。

分布式電源架構

　　分布式電源架構（Distributed Power Architecture,PDA）是基站用的第一代電源架構。PDA的一個實例示于圖1。這種電源架構對每個電壓軌用隔離（磚式）電源模塊提供。當電壓軌有限時，PDA工作良好，但每增加1個電壓軌，其成本和PCB面積都顯著增加。電壓軌時序也是困難的，需要增加外部電路來解決電壓軌時序，這也會增加成本和板面積。
 
　　圖1 典型的DPA架構

中間總線架構

　　為了克服DPA尺寸大和成本高的缺點，第二代系統采用中間總線（Intermediate Bus Architecture,IBA）架構。中間總線架構有固定電壓（fixed voltage）IBA，非穩壓(unregulated)IBA和準穩壓（Quasi-regulated）IBA幾種架構。圖2所示的固定電壓IBA采用單個隔離磚式電源模塊和很多非隔離負載點（Pol）DC/DC變換器。Pol可以是電源模塊（如TI公司的PTH系列），也可以是分立的降壓變換器。隔音變換器的輸入電壓范圍（36~75V或18~36V）與第一代相同。它所產生的中間總線電壓穩定到3.3V，5V或12V。中間總線電壓選擇取決于系統設計師。這種設計的好處是：較小的PCB面積、較低的成本和較容易的電壓時序（由于有自動跟蹤特性）。這種電源架構使效率降低，每個電壓需要兩次變換。
 
　圖2 固定電壓中間總線架構