一款名為自動效率增強 (AEE) 的全新電源轉換方法，可以以較低的輸出電壓提高平板電腦、服務器和固態硬盤等系統的電源效率。

每個電源設計人員面臨的一個常見挑戰就是用具有較低輸出電壓的降壓轉換器來實現高效率。例如，一個3.3V輸出電壓電源在滿負載情況下的效率可以達到91%，而1.8V版本的電源滿負載情況下的效率只有84%。這個效率的下降產生了比其它方式更高的運行溫度。而對于便攜式系統來說，這浪費了過多的電池電量。對于包含了這些電源的平板電腦、服務器，或者固態硬盤 (SSD) 的用戶來說，過熱的運行溫度或者較短的電池續航時間顯然是無法接受的。

需要一款全新的電源轉換方法在任何的輸出電壓下都保持高效率。作為此類方法中的一個，自動效率增強 (AEE) 在這種類型的系統中，以較低的輸出電壓提供較高效率。

效率為什么會下降？

較低輸出電壓情況下的效率下降與輸出功率的減少量直接相關，而此時的功率損耗并沒有相應地減少。在一個降壓轉換器中，損耗被分為開關損耗與傳導損耗。開關損耗大多數情況下取決于輸入電壓、輸出電流，以及開關頻率。傳導損耗則與輸出電流和MOSFET電阻有關。由于輸出電壓并不是損耗量多少的主要決定因素，損耗的減少量要低于輸出功率的減少量。

較低的輸出電壓意味著更少的輸出功率，而輸出功率為輸出電流乘以輸出電壓。由于效率被定義為輸出功率除以輸出功率與損耗的和，較低的效率是由較低的輸出功率造成的—不過此時的損耗相同。

例如，提供6A輸出電流、功率損耗2W的3.3V輸出電壓電源產生的效率達到91%。同樣配置為1.8V輸出電壓的電源產生的損耗同樣為2W。由于輸出功率減少了，所以這個電源的效率為84%。當配置為0.9V輸出時，2W的損耗只產生73%的效率。由于開關頻率、MOSFET電阻、輸出電流，以及輸入電壓在這個比較中保持恒定，所以損耗大致相同，而效率分別下降了7%和18%。

兩個效率更高的解決方案

輸入電壓和輸出電流由系統和負載確定；因此，它們是不能輕易改變的。電源設計人員需要降低開關頻率，或者是調節MOSFET電阻，以便在較低的輸出電壓情況下獲得更高效率。

通常情況下，由于目前大多數的降壓轉換器內部都集成了高側和低側MOSFET，電源設計人員不太可能調節電阻值。雖然有可能使用多個降壓轉換器集成電路 (IC) —每一個都針對特定的輸出電壓進行優化—而這對于IC設計來說通常不太現實。因此，市面上通常沒有此類器件。它還在物料清單 (BOM) 中產生了更多的IC，這也使系統設計變得復雜。

降低開關頻率可減少開關損耗并增加效率。在很多集成降壓轉換器中，有可能對頻率進行調節。然而，調節開關頻率通常需要重新計算輸出濾波器和環路補償電路。這就需要更多的設計工作和時間，對于系統中的不同輸出電壓電路，有可能需要不同的組件。而這樣做也同樣會增加BOM數量。

用AEE對開關頻率進行智能調節

在不需要設計人員干預的情況下，AEE在使用同樣的輸出濾波器和環路補償的情況下，通過調節開關頻率來提高效率。根據輸入電壓與輸出電壓，對開關頻率進行自動調節，在保持控制環路穩定性和輸出濾波器有效性的同時，盡可能地提高效率。無需將頻率設定在一個只針對特定運行條件而進行優化的運行點上；運行期間，它對自身進行動態調節。圖1顯示的是針對3.3、1.8、0.9V輸出電壓電路的開關頻率，這些電路的負載電流為6A，輸入電壓范圍在6至15V之間。

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