降压转换器已存在了一个世纪,是当今电子电路中不可或缺的一部分。本文将讲述一个原始分立式器件如何演变成可以处理数百瓦功率的微型高集成器件。
降压转换器是将输入电压转换为较低的输出电压,基本原理如图1所示。zui初,开关SW1关断,电流流入线圈L1。由于线圈是一个微分元件,电流稳定地增加直到开关SW1导通SW2关断,导致电流发生变化。电容C1是积分元件,因此产生的输出电压是电流和开关SW1和SW2的导通时间的函数。
zui初S1和S2是真实的机械开关但很快就被硅取代—S1是晶体管而S2是二极管。
分立式设计异步同步集成电感
zui简单的例子是引线框倒装芯片(FCOL)封装技术;控制器IC(具集成功率晶体管)直接倒置连接到引线框冲压网格,旁边是同样直接连接到引线框架的SMD电感(图3)。
这种设计可以实现非常紧凑的降压转换器模块的全自动生产。屏蔽电感器连接线的缩短也对EMC表现有正面影响。以这种方式制造的产品也可以经过包覆形成QFN(四方扁平封装无引线),湿度敏感等级为MSL3并具有完整的环境保护。其中一个例子是RECOMRPX系列(图4),4.5x4x2毫米的小封装提供2.5A输出电流和1.2V至6V可调输出电压,仅需外部输入和输出电容。