如果減小穩壓器尺寸也如此簡(jiǎn)單就好了。但在大多數情況下，可用的電路板空間總是不夠容納所有的部件，有限的空間需要承載更多的特性和功能。高集成度和摩爾定律在減小設備尺寸方面非常有效，但對于直流（DC/DC）轉換器卻效果不大，因為功率轉換器往往要占用30％到50％的系統空間。那么，怎樣才能突破這一瓶頸呢？
提高工作頻率無(wú)疑是一個(gè)顯然的方案。大多數負載點(diǎn)穩壓器均為采用降壓拓撲結構的開(kāi)關(guān)轉換器。提高開(kāi)關(guān)頻率可以降低滿(mǎn)足穩壓器設計規格所需的電感和電容。鑒于電感器和電容器通常占用大部分的DC/DC轉換器空間，如圖1（a）所示，這樣做可能非常有效。但事實(shí)上卻并非那么簡(jiǎn)單。那么，究竟是為什么呢？
圖1：500kHz時(shí)12VIN，10AOUT降壓轉換器（a）和每相2MHz時(shí)串聯(lián)電容器（b）的尺寸對比
盲目提高頻率會(huì )增加功耗。開(kāi)關(guān)頻率與損耗呈正比，每次開(kāi)關(guān)電源時(shí)，都會(huì )產(chǎn)生能耗。其中，轉換效率下降和散熱可能是主要問(wèn)題。如今，大多數轉換器的頻率都限于數百千赫的范圍內。而頻率高于1MHz的轉換器通常都是典型的低電壓（5V及以下）和低電流（小于1A）類(lèi)型。
是時(shí)候在降壓的范疇之外尋找其他解決方案了。幾十年來(lái)，降壓轉換器一直是業(yè)界的主選方案，但同時(shí)它也存在基礎性的缺陷�，F在，我們推出了一種新型DC/DC轉換器拓撲結構，其為高電壓轉換比負載點(diǎn)的應用進(jìn)行了優(yōu)化。該串聯(lián)電容器降壓轉換器在不影響效率的情況下，可實(shí)現數兆赫的操作頻率。如圖1（b）所示，整體解決方案的尺寸進(jìn)行了大幅縮小�；赥PS54A20的串聯(lián)電容器降壓轉換器與圖1（a）中的降壓轉換器具有相同的輸入和輸出條件時(shí)，尺寸卻比后者小8倍。即1,270 mm3 vs 157 mm3。
圖2：500kHz時(shí)12 VIN，10 AOUT降壓變換器（a）和每相2MHz時(shí)串聯(lián)電容器（b）的高度對比
穩壓器尺寸的減小為我們提供了更多的機會(huì )。對比圖2中所示的高度剖面圖我們可以看到，常規降壓變換器的高度為4.8毫米，然而對于背面部件而言，這一高度遠超很多系統的高度限制。串聯(lián)電容降壓轉換器（1.2毫米高）的低斷面可以讓您將穩壓器置于電路板背面，這樣便可以釋放寶貴的頂側基板面。之前將整個(gè)10A轉換器置于其背面在之前不太現實(shí)，因為無(wú)源部件體積過(guò)大， 但如今有了TPS54A20，一切便成了可能。 |
