最先進的同步整流轉(zhuǎn)換器是工業(yè)設(shè)備省力化與小型化的關(guān)鍵

－上次您談了LB產(chǎn)品支持長期供應(yīng)保證與小卷盤銷售，有助于工業(yè)設(shè)備的省力化與小型化。那么接下來請您具體介紹一下LB產(chǎn)品的DC/DC轉(zhuǎn)換器。

前面我也提過，目前的產(chǎn)品陣容為同步整流降壓型的功率晶體管內(nèi)置型約有16種機型，支持控制器的有2種機型。當(dāng)然工作溫度范圍等基本規(guī)格均為工業(yè)級。具體請參考下表。

－說到工業(yè)設(shè)備用的DC電源，我的印象中是工業(yè)設(shè)備中將標(biāo)準(zhǔn)的總線電壓12V和24V作為輸入，向電路板供給系統(tǒng)電壓5V和3.3V。
看表中功率晶體管內(nèi)置型的最大輸入電壓范圍，有好像符合我印象的40V產(chǎn)品，另外還有7V、20V的產(chǎn)品系列，請介紹一下其作用。

您印象中的用途可使用40V產(chǎn)品。12V總線當(dāng)然可處理24V總線?？商幚?4V的功率晶體管內(nèi)置的為同步整流型在行業(yè)中也不多見，因此對設(shè)計人員來說是利好消息。20V產(chǎn)品基本上是12V輸入，有些情況下5V輸入也可。7V產(chǎn)品是設(shè)想從12V/24V降壓的5V/3.3V再降壓。MCU和FPGA等通過3.3V以下的電壓工作的設(shè)備增加，因此定位為對總線電壓降壓后的低電壓進行降壓的二次DC/DC轉(zhuǎn)換器。不僅高耐壓產(chǎn)品，低電壓產(chǎn)品也需要LB產(chǎn)品。

為整理一下上述內(nèi)容，再提供一個表格。這個表格是相對于標(biāo)準(zhǔn)3.3V、5V、12V、24V輸入電壓每個機型的對應(yīng)范圍與輸出電流，更容易理解。

－印象中工業(yè)設(shè)備的降壓尤其是從12V、24V的降壓一般使用二極管整流型的DC/DC轉(zhuǎn)換器。
該系列是同步整流型，有什么特別用意嗎？

工業(yè)設(shè)備總線電壓的降壓多使用二極管整流（異步整流）型，這是事實。特別是這部分是12V、24V等比較高的電壓，從總線角度看，必須從根本上考慮配電相關(guān)事項，因此需要強大的電源。從這個意義來講，包括以往的業(yè)績在內(nèi)，二極管整流型一直比較受歡迎。

然而另一方面，同步整流型以膝上電腦等電池驅(qū)動設(shè)備中的采用為開端，現(xiàn)在已經(jīng)成為必須高效的便攜設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)電源。作為眾所周知的事實，相對于一般二極管整流型的最大效率超過80%的程度，同步整流型則可實現(xiàn)超過90%的高效率。首先，“高效率”這一點是同步整流型的最大優(yōu)點。

近年來，節(jié)能化與小型化已成為不可或缺的要求事項。這在工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域也不例外，為了耐用而體積大一點粗糙一點效率也多少犧牲一點等已經(jīng)越來越不被允許。在這種背景下，電源正應(yīng)該好好利用可實現(xiàn)高效率的同步整流型。

－我想同步整流型已經(jīng)在眾多電子設(shè)備中采用，為什么工業(yè)設(shè)備中的應(yīng)用并不那么廣泛呢？

這是個很難回答的問題（苦笑）。從業(yè)績的角度考慮采用時的確猶豫不定的情況比較多。實際上，一直以來同步整流型也有高耐壓品，而且其在全球的業(yè)績也已經(jīng)有十二分了吧。如果說有什么的話，可能給人的印象是其應(yīng)用偏消費電子設(shè)備，并不適合工業(yè)設(shè)備。

包括這個層面的原因在內(nèi)，LB產(chǎn)品的規(guī)格既注重性能等實質(zhì)方面，又滿足長期供應(yīng)保證、小卷盤銷售等工業(yè)設(shè)備特有的需求。希望能消除傳統(tǒng)印象帶來的顧慮。

－現(xiàn)在我明白了使用同步整流型可提高電源效率并且更省力。
那關(guān)于小型化怎么解釋呢。聽說一般同步整流型的元器件數(shù)量比二極管整流型的要多，設(shè)計也更復(fù)雜。

您說的也并沒有錯，但那是指使用控制器型IC的情況。該系列的控制器型有2種機型，另外內(nèi)置功率晶體管，所需的外置元器件為電感1個，輸入輸出電容器、設(shè)置/調(diào)整用電阻與電容器各幾個。這與一般的二極管整流型相比，二極管整流型的肖特基勢壘二極管無論如何都需要外置，因此主要元器件反而增加了。近年來的同步整流型盡量集成能內(nèi)置的元器件，控制器型也同樣，只有功率晶體管內(nèi)置還是外置的區(qū)別。從元器件數(shù)量和設(shè)計成本層面看，不需要二極管整流所需的1個二極管，因此可以說如今同步整流型反而更具優(yōu)勢。

另外我再講一下關(guān)于尺寸的重要因素。如果說元器件數(shù)量相同，那么影響尺寸的就是元器件本身的尺寸。IC本身都是很小的，但在電源電路中大小比較引人注目的是電感與輸入輸出電容器。如果開關(guān)頻率提高，這些元器件可簡單地使用值小的產(chǎn)品，自然尺寸也變小。一般從損耗和控制層面看，同步整流的開關(guān)頻率更容易提高，進行兆赫茲開關(guān)的同步整流型并不罕見。實際上，關(guān)于安裝面積，比起IC和元器件數(shù)量，多數(shù)情況下外置元器件的尺寸已占主導(dǎo)地位。舉個例子，請看下面的照片。這是40V輸入的功率晶體管內(nèi)置型BD9E300EFJ與同等能力的二極管整流型的比較。從照片可以看到，安裝面積僅為一半左右，電感非常小，沒有二極管。

－也就是說，LB產(chǎn)品不僅通過長期供應(yīng)保證與小卷盤銷售來滿足工業(yè)設(shè)備客戶安心與利便性需求，還非常注重有助于省力化與小型化的效率與尺寸等實質(zhì)層面。

這就是該系列的特別用意。希望客戶在新產(chǎn)品設(shè)計時甚至改版升級等時務(wù)必考慮采用該系列產(chǎn)品。

審核編輯黃宇