4 多相挑戰

雖然與單相轉換器相比，多相降壓轉換器有許多優勢，但它們確實提出了一些必須克服才能成功實現設計的挑戰。向轉換器添加額外的相位會增加物料清單 (BOM) 成本和 PCB 面積。增加的電感器和 FET 的價格必須與采購更堅固的元件和需要更高的電容器數量來實現單相穩壓器的成本進行權衡。為了最大限度地減小多相解決方案所需的更大的電路板面積，必須在電流能力和熱性能與總相數之間找到平衡。

多相轉換器的重大挑戰或許在于相位管理。為了獲得盡可能高的性能，電流必須在有源相位之間均勻平衡，才能避免對任何一個相位產生熱應力，并提供出色的紋波消除。此外，在瞬態過程中，必須快速添加或刪除相位，才能最大限度地減小輸出電壓的偏移。保持相位平衡需要一個更復雜的控制器，而不是單相降壓。復雜性來自更多的感知線路、信號路由、電流感應元件等，這些必須反饋給控制器，以便精確地平衡相電流。

傳統上，通過與每個電感器串聯的電流感應電阻器或利用電感器的寄生直流電阻 (DCR) 來確定相電流。這些方法對元件布局和信號路由非常敏感，因此很難實現。每個相位的感應電路需要額外的無源器件來提供濾波，在電阻感應的情況下，會增加額外的功率損失點。然而，智能功率級（例如 CSD95372B 和 CSD95490）器件最近在市場上推出，將電流感應功能直接集成到驅動器 MOSFET 封裝中。圖 4-1當與兼容控制器配對時，這些 IC 提供了更高的電流感應精度，消除了許多無源器件，并且需要更少的差分信號（如果有）通過 PCB 布線，如 中所示。