在大电流运用中，多相DC-DC转化能够明显提高的功用。在本文中，我将解说多相降压转化器的结构和功用，在未来的文章中，我会介绍其优缺点，以帮助您决议哪些规划项目或许获益于多相而非单相调理计划。

  图1。这个电路是一个异步降压转化器。在同步降压拓扑中，低侧晶体管替代二极管。图片由德州仪器公司供给

  与线性稳压器不同，DC-DC转化器能经过运用“开关形式”（即通断电流）的优势来完成高效率。DC-DC转化器的晶体管不是像线性调理中的状况那样在用作可变电阻器的晶体管上耗散功率，而是彻底导通或彻底关断，然后防止在低效率中心区域中操作。

  开关电压由晶体管输出侧的电感器-电容器电路滤波为安稳的、下降的电压。当晶体管导通时，电流经过电感器流向负载。另一方面，当晶体管关断时，电感器坚持电流活动（回想一下，其电流不能瞬间改动）。在这种状况下，输出电容器为所需的负载电流供给电荷存储器。调理是经过反应回路完成的，该反应回路经过脉宽调制施加到晶体管栅极的操控信号来调理输出电压，然后改动导通状况保持的时刻与截止状况保持的时刻的比率。

  接下来，让咱们看下图2，它取自Renesas的DA9213/14/15多相降压转化器的数据表。

  这些设备可供给高达20A的电流，适用于低电压、高电流运用，如为智能手机和平板电脑中的微处理器生成电源轨。我喜爱这张图，由于它显现了多相降压转化器的结构，而没有传达出在实际运用中完成多相转化所需的过于简略的主意。

  在右边，你能够正常的看到四对场效应晶体管和四个电感器。一对FET起到半桥驱动器的效果，该半桥驱动器操控经过一个电感器的电流，而且每个半桥驱动器加电感器支路是一个相（即，独自的降压转化器的中心）。各相并联运转，并协同向负载供给电流（图中的负载电流由输出帽右侧的电流源表明）。

  虽然图中显现了四个独立的输出电容器，但一切这些电容器都是并联的；换句话说，输出电容在物理上是分隔的，但在电学上是一致的。输入电容也是如此。因而，相位不同享电感，但它们同享输入和输出电容。

  优化的多相转化是一个杂乱的进程，您能够在图中看到DA9213包含相当多的操控电路。串行接口答应微操控器读取和写入与以下内容相关的数据：

  多相转化的一个重要方面是运用于相位的交织时序，实际上，多相转化器也称为交织转化器。交织经过向相位晶体管施加一系列操控脉冲以循环方法激活相位。

  图3中的以下示意图来自Reyes Portillo等人编撰并宣布在《国际电动汽车杂志》上的一篇研评论文，描绘了为电动汽车电池充电规划的异步多相降压拓扑。

  图3。电动汽车充电的同步多相降压拓扑示例。图片由Reyes Portillo等人供给

  图4。时序图涵盖了图3所示相同示例的四个阶段。图片由Reyes Portillo等人供给

  晶体管的操控信号在示意图中被描绘为开关Q1至Q4，并被完成为金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET），由此发生一个周期，其间相位“轮番”进入导通状况。这是所谓的交织。上面所示的特定计划包含操控信号中的相位到相位堆叠，但堆叠不是必需的。

  需求留意的一点是，这项研讨的作者指出，操控信号堆叠是有利的，至少在他们的运用场景中是这样，由于它消除了从电源罗致的输入电流的不连续性。

  在进一步评论之前，重要的是要认识到，虽然相位顺次进入导通状况，但它们不会“轮番”供给一切负载电流。正如当操控信号关断晶体管时，独立降压调理器供给的电流不会降至零一样，交织相在关断状况期间供给电流，而且这些电流的总和可用于负载。下图（图5）来自德州仪器公司的运用程序阐明，将有利于弄清这一概念。

  一旦操控信号变低并关断晶体管，相电流就开端削减，但这只会导致电流纹波，而不会导致相电流的丢失。两个纹波电流加在一起构成（纹波）和电流，因而，两相体系中的每一相只担任最大负载电流的一半。相同，四相体系中的每相都担任四分之一的最大负载电流。

  下图如图6所示，取自TI关于多相转化优点的另一个运用注释，更清楚地显现了相电流的细节及其与输出电流的联系。

  两相具有大约5A的电感器电流，具有大约2A的峰间纹波，而且输送到调理器的输出电容的总电流是两个5A相电流的总和。在接下来的文章中，咱们将看到这种运用多个交织调理器子电路来供给更大的总电源电流的技能是多相DC-DC转化优点的要害。

  总的来说，我期望这篇文章能让你对一种电源技能有一些见地，这种技能在某些运用中非常有利，但或许并不像它应该的那样广为人知。假如你有机会将多相DC-DC转化融入你的任何规划中，请随时留言并共享你的经历。

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