选择DC-DC开关电源控制器的实战过程

1、首先我们需要看一下是否需要隔离电源

一些场景下，DCDC也是采用隔离电源的。例如PoE供电，利用网线复用供电的功能。因为有长长的传输线，所以很可能引入干扰、浪涌等输入。

在这种场景，如果统一都是非隔离电源，此时我们就非隔离电源。如果其他设备都是隔离电源，千万不要为了降成本、或者简化设计，选择非隔离电源。

因为当浪涌来的时候，使用隔离电源的设备如同筑造了一个大坝，浪涌都进入不了，那么如果你的设备是一个非隔离电源，则必然是决堤之口。

2、首先我们要看一下输入输出电压的关系，升压、降压、升降压。

线性电源只能降压。开关电源有的拓扑会有升压的功能，这时我们就选择升压的拓扑。

有些场景，会需要同时支持升降压，例如电池相关的一些场景。因为电池的电压会随着电量的变化而变化。所以有可能需要升降压。此时除了会选择基本拓扑的Buck-Boost，还有可能选择四桥臂Buck-Boost。

3、根据输出电流，选择电源形态。

一般我们板内电源以降压为主，我们以降压为例：Buck电路按照电流大小分为4段：

0~1A、1A~10A、10A~20A、20A以上

① 如果输出电流＜1A，一般我们选择线性电源，或者选择轻载效率比较高的开关电源。

但是有些厂家的可以在正常负载时是PWM，在轻载是进入PFM模式，但是PFM模式的时候，会产生音频的噪声造成啸叫。我们在iBox设计的时候选用MPS的MP4420就有这个特性，会导致啸叫。作为桌面设备无法忍受啸叫，我们特意增加一个假负载，让其不要进入轻载模式。这个轻载模式也就形同虚设了。在华为时开发桌面设备，其他厂家电源也有一样的问题，也是用假负载避免进入PFM，来规避的。

② 如果电流在1A~10A之间，一般选择集成MOSFET的稳压器。

如果我们考虑一定的降额，不会按照稳压器的标称的额定功率直接满额定功率使用，我们可能在8A以下选择集成MOSFET的稳压器。

这种稳压器设计相对比较简单，规格种类也比较多，所以我们即需要考虑成本最优，还需要考虑归一化。例如我们有段时间在华为时，6A以下统一使用TI的TPS54620这颗芯片，达到器件归一化的目的。这颗料封装小、集成度高、价格便宜，但是后来有更新工艺和更优效率的型号和厂家来替代这颗料。

③如果电流在10A~20A范围的使用场景，我们一般就选择控制器。通过外置MOSFET，来设计Buck电路。

20A以内，我们就可以选择1相的同步开关电源控制器。

以为当前设计对效率要求高、MOSFET价格也逐渐便宜。所以现在非同步的Buck电源控制器选择越来越少。

单相的控制器，我们选型时，一般选择主流发货的，可靠性好的，厂家支持好的。

④如果电流大于20A，则需要选择多相控制器。

此处举两个国产器件的例子：

针对现有的市场问题，东莞市长工微电子有限公司自主研发和设计了针对工业，通讯和计算电源市场的大电流(4A-280A)电源芯片，其中最新推出的IS6608A电源管理芯片是国内首颗可为CPU供电的多相并联电源芯片。

IS6608A作为一款全集成、兼容PMBUSTM接口的高频同步降压变换器，采用4x5 Flip-Chip QFN封装技术，输入电压最高可达到16V，实现高达35A电流，0.4V到5.5V的输出电压转换。同时，采用创新的多相并联技术，最多8颗芯片并联实现峰值为280A的输出电流(如图1)。IS6608A在额定输入电压范围和输出电流范围内，可以做到0.5%的一流输出精度。其出色的动态相数管理技术（自动升降相）以及全面的telemetry数字通讯功能，大大提高了芯片使用的效率以及便捷性，使之成为国产大电流电源管理芯片的首选。

这颗料已经有不少厂家在试用和使用。

另外据新闻报道：晶丰明源全球首发10相数字控制电源管理芯片

BPD93010，支持原生1~10相Buck控制器、数字方式控制、小封装（QFN 5*5），在大电流高功率的计算领域抢占电源管理芯片国产化的先机。

国外厂家，如TI（收购国半）、瑞萨（Intersil）、ADI（凌特、美信）……

——写到这感觉怎么好些电源芯片公司都被收购了。。。。

4、特殊场景的多电源输出解决方案

另外有些厂家对解决方案有独到的见解，会设计出一些针对专门的一些应用场景的多电源输出的控制器芯片。

例如国产厂家：全志的子公司芯智汇有一些专门针对平板电脑的解决多电源解决方案

AXP15060支持23个通道电源输出，包含6路开关电源，以及N多的LDO

通过这样的产品组合在某个产品形态中，极具性价比和集成度。

5、需要考虑电压输入范围，例如需要支持高压输入的场景。

有些开关电源输入电压常规就是12V、16V等等，主要我们日常使用在板内，一般就是5V输入、12V适配器输入。

一些新设备开始支持Type-C的一些快充输入，需要支持电压达到20V。

PD2.0

2013年1月7日，USB-IF组织在CES上宣布，Type-C接口将于2014年上市，2014年8月，PD2.0正式发布，PD2.0标准通过Type-C接口实现了电流双向传输和最大100w的充电功率，具体充电规格为：5V3A、9V3A、15V3A、20V2.25A、20V3A、20V5A。

那么作为下一级的DCDC需要支持的电压范围就发生了变化，需要支持更宽的范围。

而在电信领域，需要支持48V的电压输入。就需要支持更高电压输入范围的控制器。

例如杰华特的这颗物料JWH6346就支持外置MOSFET的宽电压输入范围的开关电源控制器。

6、需要考虑输出电压范围。

例如上面的JWH6346，在我们最新的电路设计中，并不能胜任我们的需求。

在我们前期介绍的人工智能微服务器SE5中，就提到一颗芯片BM1684。

拆解和实测：AI微服务器算能SE5

当期为了更大算力、更好的信号质量、更快的主频，所以Core电压越来越小。所以这颗TPU所需要的Core电压为0.62V，JWH6346的电压范围为0.8V以上。

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