技術帖！Buck變換器高效率驅使通信系統

通過本文可以了解到，通信系統中同步Buck變換器上部功率MOSFET和下部功率MOSFET的工作特點，在設計高效率同步Buck變換器時，選取上部和下部功率MOSFET的原則。基于一種新型采用柵極屏蔽功率MOSFET，極低的漏柵極米勒電容適合上部功率MOSFET的應用，另一種適合于下部功率MOSFET應用，其具有超低導通電阻功率MOSFET，兩者融洽配合能夠實現超高的變換效率。

目前，通信系統要求越來越快的處理速度。其內部專用集成芯片，處理器單元等電路所消耗的電流也越來越大；同時，為了減小系統的體積和尺寸，內部的低壓大電流的DC/DC變換器不斷向高頻、高密度方向發展。頻率的提高帶來系統變換效率的降低，另外，由于世界范圍能源危機和環境污染提出了對節能減排的要求，因此，基于高頻的變換器必須采用新型的器件，從而可以保證系統既工作在高頻狀態下，實現小尺寸、小體積，又整體的提高系統的效率，實現節能減排的目的。效率的整體提高進一步降低了電源系統的發熱量，提高系統的可靠性。通信系統內部的系統板上使用了大量的Buck變換器，本文將針對這種變換器進行詳細的討論。

Buck變換器工作特點

在通信系統的系統板上，通常前級是從-48V通過隔離電源或電源模塊得到12V或24V輸出，也有采用3.3V或5V的輸出，目前基于ATCA的通信系統大多采用12V的中間母線架構，然后再由Buck變換器將12V向下轉換為3.3V、5V、2.5V、1.8V、1.25V等多種不同的電壓。常規的Buck變換器續流管采用肖特基二級管，而同步的Buck變換器下部的續流管卻使用功率MOSFET，由于功率MOSFET的導通電阻小，導通也遠遠低于肖特基二級管的正向壓降，因此效率更高。因此，對于低壓大電流的輸出，通常采用同步的Buck變換器得到較高的效率。

對于Buck變換器，有以下的公式：