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  亞德諾半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器可采用單片結(jié)構(gòu)或控制器。在單片開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器中，每個(gè)功率開(kāi)關(guān)(通常是MOSFET)都集成在單個(gè)硅芯片中。除了控制器IC外，還必須單獨(dú)選擇半導(dǎo)體并確定其位置。選擇MOSFET需要很長(zhǎng)時(shí)間，并且需要對(duì)開(kāi)關(guān)的參數(shù)有一定的了解。在使用單片設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師不需要處理這些問(wèn)題。

此外，與高度集成的解決方案相比，控制器解決方案通常占用更多的電路板空間。因此，多年來(lái)，人們?cè)絹?lái)越多地使用單片式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器并不奇怪?，F(xiàn)在，即使功率更高，也有很多解決方案可供選擇。圖1左側(cè)為單片式降壓轉(zhuǎn)換器，右側(cè)為控制器解決方案。

  圖1.單片式降壓轉(zhuǎn)換器(左);帶外開(kāi)關(guān)的控制器解決方案(右)

  雖然單片解決方案需要更少的空間，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)過(guò)程，但另一方面，控制器解決方案的優(yōu)點(diǎn)是更靈活。設(shè)計(jì)人員可以選擇適合特定應(yīng)用的優(yōu)化開(kāi)關(guān)管或開(kāi)關(guān)管的網(wǎng)格級(jí)別，以更巧妙地部署無(wú)源組件，影響開(kāi)關(guān)邊緣。此外，控制器解決方案適用于高功率，因?yàn)榭梢赃x擇大型分立開(kāi)關(guān)管，開(kāi)關(guān)損耗將遠(yuǎn)離控制器IC。

  然而，除了這些眾所周知的單片式解決方案的有利和不利因素外，還有一個(gè)很容易被忽視的因素。在開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器中，所謂的熱回路是實(shí)現(xiàn)低輻射的決定性因素。在所有開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器中，EMC應(yīng)盡可能優(yōu)化。優(yōu)化的基本原則之一是盡量減少每個(gè)熱回路中的寄生電感。在降壓轉(zhuǎn)換器中，輸入電容器與高壓側(cè)開(kāi)關(guān)之間的路徑、高壓側(cè)開(kāi)關(guān)與低壓側(cè)開(kāi)關(guān)之間的連接、低壓側(cè)開(kāi)關(guān)與輸入電容器之間的連接是熱回路的一部分。它們都是電流路徑，電流隨開(kāi)關(guān)切換速度而變化。通過(guò)快速的電流變化，寄生電感形成的電壓偏移可以作為干擾耦合到不同的電路部分。

因此，這些熱回路中的寄生電感必須盡可能低。圖2用紅色標(biāo)記每個(gè)熱回路路徑，左側(cè)為單片式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，右側(cè)為控制器解決方案。我們可以看到，單片式解決方案有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。首先，它的熱回路小于控制器解決方案的熱回路。二是高壓側(cè)開(kāi)關(guān)與低壓側(cè)開(kāi)關(guān)的連接路徑很短，只在硅芯片上接線。相比之下，對(duì)于帶控制器IC的解決方案，連接的電流路徑必須通過(guò)封裝的寄生電感接線，通常使用的鍵合線和引線框架具有寄生電感。這將導(dǎo)致更高的電壓偏差和更糟糕的EMC性能。

  圖2.單片式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器(左)和帶控制器IC的解決方案(右)，每個(gè)都有一些不同形式的熱回路。

  德諾半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的單片式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器具有額外而鮮為人知的EMI優(yōu)勢(shì)。這種干擾有多強(qiáng)，對(duì)電路有什么影響，取決于許多其他參數(shù)。但就EMC性能而言，單片式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器與帶控制器IC的解決方案存在差異，值得考慮。