现代通信系统电源设计

图3展示了LM5041级联式控制器和LM5100半桥驱动器组合而成的芯片组，用于设计双级级联式降压馈电转换器。该转换器包含一个高压降压前级稳压器，用于在推挽电源变压器级维持一个固定的电压，这个变压器级被用作“直流变压器”，类似前文所述的IBC。通过设置变压器匝数比，将预稳压电压降至最终的输出电压。目前生产的级联式转换器能进行紧密的线路稳压，其线路输入电压范围宽达4:1甚至更高。它还能提供优异的输出负载瞬时响应，同时消除了输出滤波器电感器和电流传感电阻器，这是降低成本和复杂性的另一个优点。它的输出电路具备回扫稳压器的简单性和其他优点。去掉输出滤波电感器，便缩短了加载阶跃变化的延迟，并且无需采用引起电压回路错误的电感器。推挽直流变压器持续在精确的50%占空比上驱动，从而产生连续不断的电流至输出端。这样做不但提高了隔离变压器核心的使用率，同时也降低了输出元件的应力和干扰，使级联拓扑结构非常适合于高输出功率的应用。

图4展示了推挽MOSFET漏极波形和降压级开关节点(Vsw)。当两个漏极均为低电平时，交迭时间便会显示出来。推挽级的工作切换频率是降压级的一半。

图5展示了双级多输出数字用户环路(DSL)的电源应用，它使用了由LM5030推挽控制器驱动的一个功率较低的多输出隔离变压器，加上LM5642双输出电流模式降压控制器。该电源提供了线路驱动器和放大器的两种模拟电压(典型值为±12V)，以及数字ASIC所需的几种较低电压(+5V、+3.3V、+1.8V、+1.5V)。LM5030被用作推挽转换器的中心部件，把48V输入电压转换成±12V，同时提供电绝缘。LM5642控制器构成负载点同步降压转换器，接收来自中间总线轨的+12V电力，并产生用于xDSL卡电子器件的多路低压输出。高性能双输出LM5642降压控制器的每条通道只需要一对FET、一个小型输出电感器和输出电容器，以及几个电阻器和电容器，构成了高效率、低成本的IBA解决方案。

下面的表1列出了美国国家半导体公司的一些新型高压ABCD(模拟双极CMOS DMOS)技术系列和应用，它们具有充足的击穿电压，有利于简化通信电源转换器的设计。被称为ABCDXV1和ABCDXV2的两种新技术增强了N通道DMOS功率晶体管、高压PMOS器件和结隔离二极管的击穿电压，使它们能够承受高达100V的直流输入工作电压，以便满足通信电力系统标准中的瞬态电压规范。这两种新型平台(XV1和XV2)是基于现有的45V ABCD150技术平台，并分别提供80V和 100V击穿电压。

---利用美国国家半导体公司LM5000系列中的多种新型高压高性能电源管理芯片组，可以迅速组装通信用分布式电源总线架构和转换器拓扑结构。从这些产品中挑选用于电源设计的产品时，需要考虑的平衡因素包括输入电压范围、预期输出数量、整体系统的电源效率要求，以及允许的卡的尺寸和面积大小。现代的先进高压工艺技术促进了PWM控制器、开关稳压器和功率MOSFET门级驱动器的进步，现在这些元件可以被迅速组装，构成轻巧而高效的DC/DC电源模块。