关于降压转换器的集成开关和外部开关的不同点对比分析

在生活中，你可能接触过各种各样的电子产品，那么你可能并不知道它的一些组成部分，比如它可能含有的降压转换器，那么接下来让小编带领大家一起学习降压转换器。

外部开关和集成开关
降压转换器解决方案中有许多集成开关和外部开关。后者通常称为降压或降压控制器。两种交换机都有明显的优缺点，因此在两种交换机之间进行选择时必须考虑它们各自的优缺点。
许多集成交换机的优点是组件数量少。这一优势使这些开关更小，可用于许多低电流应用。由于它们的集成性，因此可以在表现出良好的EMI性能的同时，保护它们免受高温或其他外部影响。但是它们也有缺点，即电流和散热限制。尽管外部开关具有更大的灵活性，但电流处理能力仅受外部FET选择的限制。不利的一面是外部开关需要更多的组件，并且必须加以保护以避免潜在问题引起的损坏。
为了处理更高的电流，开关必须更大，这使得集成更加昂贵，因为它占用了更多的宝贵芯片空间并且需要更大的封装。另外，功耗也是一个问题。因此，我们可以得出结论，对于更高的输出电流（通常高于5A），最好使用外部开关。

同步整流和异步整流
仅具有一个开关的异步或非同步整流器降压转换器在低侧路径中需要续流二极管，而在具有两个开关的同步整流器降压转换器中，第二个开关替代了上述续流二极管。 与同步解决方案相比，异步整流器具有提供更便宜解决方案的优势，但是效率不是很高。
使用同步整流器拓扑并将外部肖特基二极管与低电平开关并联连接将实现最高效率。 与肖特基二极管相比，由于处于“导通”状态的电压降较小，因此该低电平开关的较高复杂性提高了效率。 在空载时间内（两个开关均关闭），外部肖特基二极管的压降性能低于FET的内部背栅二极管。

外部补偿和内部补偿
一般来说，使用外部开关的降压控制器可以提供外部补偿，因为它们适用于广泛的应用。外部补偿有助于控制环路适应各种外部组件，例如FET，电感器和输出电容器。
对于带有集成开关的转换器，通常同时使用外部补偿和内部补偿。内部补偿可实现极快的过程验证周期和更小的PCB解决方案尺寸。
内部补偿的优势可归因于易用性（因为仅需配置输出滤波器），快速设计和少量组件，因此它可为低电流应用提供小尺寸解决方案。缺点是灵活性很差，并且必须对输出滤波器进行内部补偿。外部补偿提供了更大的灵活性。可以根据所选的输出滤波器来调整补偿。同时，对于较大的电流，补偿可能是较小的解决方案，但这种应用更加困难。
电流模式控制和电压模式控制
稳压器本身可以在电压模式或电流模式下进行控制。在电压模式控制中，输出电压为控制环路提供初级反馈，通常通过使用输入电压作为次级控制环路来增强瞬态响应性能，从而增强前馈补偿。在电流模式控制中，电流为控制回路提供主要反馈。根据控制回路，该电流可以是输入电流，电感器电流或输出电流。次级控制回路是输出电压。
电流模式控制具有提供快速反馈环路响应的优势，但需要斜率补偿，用于电流测量的开关噪声滤波以及电流检测分支上的功率损耗。电压模式控制不需要斜率补偿，并且可以通过前馈补偿提供快速的反馈环路响应。尽管建议使用瞬态响应来提高性能，但误差放大器电路可能需要更高的带宽。
电流和电压模式控制拓扑都适合在大多数应用中进行调整。在许多情况下，电流模式控制拓扑需要一个额外的电流环路检测电阻；因此，例如，具有集成前馈补偿的电压模式拓扑可以实现几乎相同的反馈环路响应，而无需电流环路检测电阻。此外，前馈补偿简化了补偿设计。通过使用电压模式控制拓扑，可以实现许多单相开发工作。