4 多相挑战

虽然与单相转换器相比，多相降压转换器有许多优势，但它们确实提出了一些必须克服才能成功实现设计的挑战。向转换器添加额外的相位会增加物料清单 (BOM) 成本和 PCB 面积。增加的电感器和 FET 的价格必须与采购更坚固的元件和需要更高的电容器数量来实现单相稳压器的成本进行权衡。为了最大限度地减小多相解决方案所需的更大的电路板面积，必须在电流能力和热性能与总相数之间找到平衡。

多相转换器的重大挑战或许在于相位管理。为了获得尽可能高的性能，电流必须在有源相位之间均匀平衡，才能避免对任何一个相位产生热应力，并提供出色的纹波消除。此外，在瞬态过程中，必须快速添加或删除相位，才能最大限度地减小输出电压的偏移。保持相位平衡需要一个更复杂的控制器，而不是单相降压。复杂性来自更多的感知线路、信号路由、电流感应元件等，这些必须反馈给控制器，以便精确地平衡相电流。

传统上，通过与每个电感器串联的电流感应电阻器或利用电感器的寄生直流电阻 (DCR) 来确定相电流。这些方法对元件布局和信号路由非常敏感，因此很难实现。每个相位的感应电路需要额外的无源器件来提供滤波，在电阻感应的情况下，会增加额外的功率损失点。然而，智能功率级（例如 CSD95372B 和 CSD95490）器件最近在市场上推出，将电流感应功能直接集成到驱动器 MOSFET 封装中。图 4-1当与兼容控制器配对时，这些 IC 提供了更高的电流感应精度，消除了许多无源器件，并且需要更少的差分信号（如果有）通过 PCB 布线，如 中所示。