电源架构和电源管理总线

电源架构和电源管理总线

　　人们需要高效率、低功耗、符合能效规范的电子设备，需要更高性能、更小形状因数的无线系统，这为电源和电源管理设计提出巨大的排战。设计人员要为各种DSP、MCU、FPGA、ASIC、音频/视频和显示电路提供多电压、更大电流、更高效率、更低功耗、更低噪声、更小形状因数的电源和电源管理。为此出现了各种各样的电源架构来满足变化的电源管理要求。

分布式电源架构

　　分布式电源架构（Distributed Power Architecture,PDA）是基站用的第一代电源架构。PDA的一个实例示于图1。这种电源架构对每个电压轨用隔离（砖式）电源模块提供。当电压轨有限时，PDA工作良好，但每增加1个电压轨，其成本和PCB面积都显著增加。电压轨时序也是困难的，需要增加外部电路来解决电压轨时序，这也会增加成本和板面积。
 
　　图1 典型的DPA架构

中间总线架构

　　为了克服DPA尺寸大和成本高的缺点，第二代系统采用中间总线（Intermediate Bus Architecture,IBA）架构。中间总线架构有固定电压（fixed voltage）IBA，非稳压(unregulated)IBA和准稳压（Quasi-regulated）IBA几种架构。图2所示的固定电压IBA采用单个隔离砖式电源模块和很多非隔离负载点（Pol）DC/DC变换器。Pol可以是电源模块（如TI公司的PTH系列），也可以是分立的降压变换器。隔音变换器的输入电压范围（36~75V或18~36V）与第一代相同。它所产生的中间总线电压稳定到3.3V，5V或12V。中间总线电压选择取决于系统设计师。这种设计的好处是：较小的PCB面积、较低的成本和较容易的电压时序（由于有自动跟踪特性）。这种电源架构使效率降低，每个电压需要两次变换。
 
　图2 固定电压中间总线架构