高速通訊產(chǎn)品（如ADSL、ROUTER等）通常需要一路或多路低電壓供電電源，如3.3V、2.5V，甚至1.8V，由于MCU或DSP處理速率很高，因此消耗電流也很大，比如16路ADSL局端板的3.3V電源需要高達(dá)8A的電源，而1.8V電源需要的供電電流則更大（達(dá)10A）。雖然傳統(tǒng)的開關(guān)電源模塊能夠滿足上述要求，但在成本、體積、熱損耗等方面仍給電流設(shè)計(jì)為員帶來很大的壓力。因此，本文介紹幾種優(yōu)化電源設(shè)計(jì)的實(shí)際電路，以供參考。

1 利用開關(guān)電源模塊

    眾所周知，開關(guān)電源模塊具有使用簡單、可靠性高、EMI噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，因此深得產(chǎn)品設(shè)計(jì)為員的喜愛，并成為通訊電源的首選方案。傳統(tǒng)的通訊產(chǎn)品需要的電源數(shù)目較少，且通常以+5V為主電源，開關(guān)電源不失為一種好的選擇。但是隨著高速、寬帶通訊產(chǎn)品的出現(xiàn)，DSP或MCU所需要的供電電壓越來越低，內(nèi)核電壓已降至3.3V、2.5V甚至1.8V。另外，為了能與外部芯片例如ELASH、SDRAM及其它外圍器件接口，還需要5V、3.3V供電電壓。對于這類需要多組電源供電的產(chǎn)品，電源設(shè)計(jì)面臨著體積大、價(jià)格昂貴、低壓大電流輸出，特別是多路輸出時(shí)效率較低等諸多挑戰(zhàn)。如果完全采用電源模塊，會(huì)使產(chǎn)品成本增加、系統(tǒng)供電壓力增大，更重要的是，所占線路板面積較大，從而造成系統(tǒng)PCB布局困難。因此，設(shè)計(jì)時(shí)需合理的將電源模塊與DC-DC轉(zhuǎn)換芯片相結(jié)合，對電源進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2 利用線性調(diào)節(jié)器獲得低壓輸出

    有些設(shè)計(jì)為員利用線性穩(wěn)壓器從5V或3.3V電源中采用降壓方式來獲得所需要的3.3V、2.5V或1.8V電壓。這在系統(tǒng)所需低壓電源電流較小時(shí)（如幾百mA），采用圖1所示電路不失為一種較好的低成本解決方案，不僅如此，由于線性電源具有干擾小、輸出噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，它還能為DSP或MCU內(nèi)核提供很穩(wěn)定的電壓。然而，如果內(nèi)核需要低壓電流較大時(shí)，譬如，有的16路ADSL可能需要1.8V電源提供10A的輸出電流、千兆以太網(wǎng)交換系統(tǒng)可能要求3.3V電源提供8A的電流。對于前者，如果是從3.3V電源中采用線性電源降壓方式獲得1.8V，則該電源消耗的功率為：P1=（3.3V-1.8V）×10=17W，轉(zhuǎn)換效率僅為：POUT/（P1+POUT）=18/33=54%。除此之外，該電源為了保證正常工作，需要占用很大的PCB面積以便散熱，同時(shí)負(fù)載還需要與該電源保持一定距離，否則，系統(tǒng)性能會(huì)由于溫升太高而受到影響。

3 采用升壓型DC/DC開關(guān)變換器

    如果系統(tǒng)外圍器件所需要的3.3V或5V電源電流較小，比如2A以下，而DSP或MCU所需的3.3V2或.5V電源電流較大，比如5A以上，則圖2所示電路具有較高的性價(jià)比，當(dāng)然也可采用圖3所示的降壓方案，但它會(huì)消耗更多熱量，因此占用更多的PCB。假定+5V/40W電源模塊與+3.3V/35W模塊具有相機(jī)價(jià)格和相同的轉(zhuǎn)換效率（85%），并假定圖2與圖3中的開關(guān)電源具有相同的變換效率（90%），則升壓電路輸入功率為11.1W；而降壓電路輸入功率為18.3W，因此5V電源模塊需要的總功率為37.3W的輸入功率，而3.3V模塊只需要27.6W就可滿足供電要求。因此，采用圖2方案可有效減小功耗。

4 采用降壓開關(guān)電源

    設(shè)計(jì)電源除了功耗、價(jià)格、體積等因素必須考慮外，電源的輸出噪聲，特別是輸出紋波的大小也必須考慮。如果DSP或MCU內(nèi)核消耗的電流保持不變（如5A），而工作電壓降低到1.8V，外圍電路的供電要求為+3.3V/2A。此時(shí)如果繼續(xù)采用圖2方案，那么，電路中的前級開關(guān)電源模塊在將高輸入電壓（如-48V）直接變換到內(nèi)核所需的+1.8V/5A電壓時(shí)，其輸出噪聲通常會(huì)超過內(nèi)核電壓所允許的波動(dòng)范圍（±50mV～±100mV）雖然增加濾波電路會(huì)降低噪聲，但占用PCB面積較大；同，由于1.8V輸出的開關(guān)電源的轉(zhuǎn)換效率比+3.3V輸出的開關(guān)電路的效率更低，因此熱損耗更大。加之，還需要由它升壓提供3.3V/2A電源，進(jìn)一步加劇了發(fā)熱問題。如果利用圖3所示的降壓型電路，由DC/DC轉(zhuǎn)換模塊提供3.3V電源，由于圖中的MAX1714的偏置電壓最低不小于4.5V，因此需要增加一個(gè)升壓芯片將3.3V變?yōu)?V，而MAX1714內(nèi)部控制及偏置電路所需的5V電源僅需要不到40mA電流。因此；利用圖中虛線所示的電荷泵電源MAX619即可解決問題。而MAX1714由于采用了同步開關(guān)整流技術(shù)，轉(zhuǎn)換效率比普通速流變換器的提