高能效 高可靠性 高功率密度

——国半大力打造PowerWise系列高端地位

    美国国家半导体公司日前宣布率先推出高可靠性高功率密度同步降压开关稳压器系统产品。这10款全功能的同步降压稳压器可支持高效率的直流/直流电源转换，尤其适用于通信设备、数据储存系统、工业设备及汽车电子系统的负载点电源供应系统。这些高集成稳压器属于美国国家半导体PowerWiseÒ高能效系列的最新产品，支持多种不同的输入电压和输出电流，并具备顺序供电、可调整开关频率及时钟同步等功能。在日前召开的媒体见面会上，本刊编辑就新产品的性能与使用与NS电源管理产品部产品开发总监Mike Henry进行了沟通。

高能效 高可靠性 高功率密度

——美国国家半导体大力打造PowerWise系列高端地位

    此次国半推出全新的LM201xx及LM202xx系列同步降压稳压器均内置两个开关MOSFET，并设有2A、3A、4A及5A等不同输出电流可供选择，而且还可以利用外置补偿的峰值电流模式控制环路，为低输出电压的应用提供卓越的负载瞬态响应。该系列稳压器可以利用外置补偿功能，只需两颗元件， 配合内置电流模式控制环路，便可针对选定的输出电容器及电感器进行动态性能的优化。可输出3A及4A电流并具备时钟同步功能的几款产品都可异相同步操作，有助降低电源供应系统的输入电容及输入输出纹波电压。

    同时，国半特别为上述各款全新的高可靠性低电压同步降压稳压器提供全套电源供应设计工具，让工程师下载使用，无需手工进行繁复的计算。这套设计工具采用微软的Excel电子数据表格式，可以根据用户指定的设计参数计算元件数值，迅速确定电源供应系统的设计。系统设计工程师可以利用这套设计工具迅速分析供电系统的控制环路响应、散热能力及效率。

《电源世界》：本次推出的LM2xxx同步降压稳压器都属于PowerWise高能效系列产品。据了解PowerWise是国半自2002年就开始打造的一个产品品牌。我想问一下，当初我们构思这个品牌的时候是否已经预见到了绿色电源在五年后的今天会成为电源技术的主流？当初我们对PowerWise进行规划时有哪些关键的技术目标，今天这些目标是否都已经实现了？

Mike Henry：是的。高能效、高可靠的设计方案始终是我们追求的目标。领先的设计技术使得我们可以成为业界的先行者。Powerwise的核心就是“高能效“，我们会不断跨越新的目标。

《电源世界》：本系列产品的一大特点就是“高可靠性”，这也是客户对稳压器最看重的一点。与业内同类产品相比，我们采用了哪些独特的技术来体现“高可靠性”呢？

Mike Henry：BI-CMOS工艺技术的革新使得低功耗、高密度的设计变成可能。这系列产品具有+/-10%的精准过流保护、输入欠压保护、输出过压/欠压保护、过温保护和软启动等功能，而高集成度使得系统可在高可靠的环境下工作。

《电源世界》：LM20133/4　和 LM20154这三款产品可以支持同步异相操作。一般同步功能可以避免系统中多个电源之间的相互干扰。那么异相操作能带来哪些好处呢？希望能结合具体的应用需求来谈一谈异相操作的好处。

Mike Henry：首先，对一个大电流应用的Buck电路来说，输入的电流是不连续的，进一步表现为很大的输入纹波电流。为了处理这些纹波电流，就需要比较大的输入电容。如果异相操作，输入电流会交错叠加进而减小输入端的纹波峰峰值，这样，选用较小的输入电容可以达到同样的效果。

《电源世界》：LM20xxx系列产品是通过高精度使能端来实现顺序启动功能。实现顺序启动是否还有其它的方式呢？ 通过高精度使能端来实现顺序启动的优势是什么？

Mike Henry：除了使能端控制外，还可以通过控制软启动/跟踪脚，Power_Good脚或外部顺序控制器（如LM3880）来做时序控制，但是对一些设计，高精度的使能可以满足大部分时序控制的要求，这使得设计更具灵活性。

《电源世界》：LM20145 采用了32mm²的封装技术。这样的封装密度在业界是很领先的。但这么小的封装会不会对产品的散热以及效率有影响呢?

Mike Henry：我们从技术上进行了设计优化，使得该器件具有很小的功耗，该器件具有很小的热阻，完全可以处理散热的问题而对整个系统的效率不会有影响。

《电源世界》：VOP (过压保护)在稳压器中是一个很重要的功能。LM20xxx系列产品中，OVP功能与以前相比有什么改进之处？

Mike Henry：LM20xxx系列产品内部集成了一个独立的比较器，用于检测输出电压，如果发现输出电压超过正常值的8%，就会直接关断输出。芯片级的过压保护和传统的分离器件方案相比，具有很高的可靠性和一致性。

《电源世界》：配合这次产品的发布，我们来推出了一系列的设计支持工具。其中基于 Excel 程序的元件计算工具让我觉得耳目一新，它是否和WEBENCH的功能是互补呢？为什么单独推出这个 Excel工具，而不是集成到WEBENCH中呢？以后还是针对其它产品开发单独的Excel工具吗？

Mike Henry：Excel 程序的元件计算工具是可以和WEBENCH的功能互补的。WEBENCH 是一个集器件选型、设计和仿真于一体的在线设计工具，而Excel 程序是专门针对元器件设计计算而制作的独立的设计工具。实际上， WEBENCH 已经包含了计算功能，Excel 给出更多的一些设计信息，比如，效率曲线、波德图等。