隨著帶寬的不斷增加，有線和無線基礎電信系統(tǒng)中的放松管制和競爭推動了對于低成本設備解決方案的需求。電信設備電源管理要求中需要應對的挑戰(zhàn)不斷增加，這就愈加要求設計人員能夠為各種數字信號處理器 (DSP)、現場可編程門陣列 (FPGA)、專用集成電路 (ASIC) 和微處理器提供更多的電壓軌。簡而言之，就是要求電源管理解決方案能夠在更小的空間內，更高效地生成更多不同的電壓和更大的電流，并降低噪聲。另外，如果說這些要求還不夠具有挑戰(zhàn)性的話，那么這種解決方案還必須要實現低成本，這恐怕就頗具挑戰(zhàn)性了!

更加靠近用戶地部署接入設備要求更小的附件(襯墊和安裝孔)，其必須能夠經受得住較為惡劣的環(huán)境考驗。由于局端的空間非常小，因此基礎設施設備將被設計為更加小型化。推動電源管理產品發(fā)展的因素是外形尺寸、散熱管理、成本，以及電氣性能(穩(wěn)壓、瞬態(tài)響應以及噪聲產生)。本文將讓您對板上電源系統(tǒng)的發(fā)展以及最新一代解決方案如何以更小的封裝實現更高的性能和更低的成本等方面有一個基本的了解。

一些電信OEM廠商堅持使用傳統(tǒng)的36V～75V的寬輸入電壓規(guī)范，輸入瞬態(tài)電壓為100V。為了滿足這些要求，電源行業(yè)推出了半穩(wěn)壓IBA(請參見圖4)。該半穩(wěn)壓IBA和非穩(wěn)壓式IBA之間的主要區(qū)別是，如果輸入電壓超過了55V～60V的范圍，那么該半穩(wěn)壓IBA就將輸出電壓穩(wěn)壓至10V左右。這種方法的缺點是，隔離式電源模塊必須增加尺寸來容納穩(wěn)壓電路，同時當輸入電壓超過55V時其效率會降低。

電信系統(tǒng)通常具有 48V 的標稱輸入電源，可承受高達 100V 的瞬態(tài)電壓。當今市場上的大多數電源轉換器都不能承受 60V 以上的瞬態(tài)電壓。因此，設計人員必須實施昂貴的鉗位電路，以將瞬變降低到可用電壓。這種以瞬態(tài)電壓抑制二極管或晶體管形式出現的附加電路既增加了成本，也增加了寶貴的 PCB 面積。

全新的 LM5017 100V 同步降壓簡化了此類高壓設計，同時減少了 PCB 占位面積和組件數量。LM5017 具有 9V-100V 的寬工作輸入電壓范圍，無需鉗位電路。它是業(yè)界首款集成高側和低側 FET 的 100V 轉換器，全部采用緊湊型 4mm x 4mm LLP-8 封裝。同步整流提供更高的效率和無與倫比的易用性，因為不需要外部 FET 或續(xù)流二極管。圖 1 顯示了將 LM5017 作為 100V 同步降壓穩(wěn)壓器的典型應用圖。

圖 1：作為高壓同步降壓穩(wěn)壓器的 LM5017。

使用 LM5017 進一步簡化設計的是該設備的恒定導通時間 (COT) 控制拓撲。由于沒有誤差放大器或補償來限制帶寬，COT 器件具有對線路和負載瞬變的閃電般快速響應。而且由于不需要環(huán)路補償，設計所需的外部組件更少，從而減少了物料清單、組件數量和整體解決方案成本。

圖 2. 簡化的次級側控制應用圖。

需要隔離的電信系統(tǒng)面臨著一系列類似的挑戰(zhàn)。隨著直接向負載供電的次級側數字控制器的日益普及，對能夠承受 100V 瞬變的偏置電源的需求也越來越大。這種類型的系統(tǒng)如圖 2 所示。當今市場上支持 100V 的反激式解決方案需要大量的外部元件和比應有的更多的 PCB 空間。圖 3 顯示了一個示例。

圖 3：用于隔離式次級側偏置電源的競爭性反激式解決方案。

FET 集成與連續(xù)傳導模式操作一起，提供了將 LM5017 用作帶變壓器或耦合電感器的隔離電源的靈活性。此外，高達 1MHz 的可調開關頻率允許最大限度地減小磁性元件的尺寸。結果是業(yè)界最小的初級側和次級側偏置 100V 解決方案，所需的 PCB 占位面積比領先競爭對手小 50%。圖 4 顯示了將 LM5017 作為隔離式偏置電源的應用圖，與競爭產品相比，它需要的外部組件更少。

圖 4：基于 LM5017 的隔離偏置電源解決方案，僅需要 13 個組件。

當然，LM5017 的優(yōu)勢不僅限于電信市場。寬電壓范圍和易用性使其非常適合眾多工業(yè)應用以及汽車電池管理、智能電網、太陽能等。LM5017 支持 WEBENCH®，使高壓負載點設計比以往任何時候都更容易。