降压转换器的研发进展

电池寿命是电子产品的电源核心，直接决定了电子产品的使用寿命。随着集成电路（IC）工艺技术的不断发展，数字电路的供电电压持续下降，但系统的供电仍处于较高电压水平。

因此，必须依靠降压转换器提供较低的供电电压。在开关电源技术出现之前，线性稳压器是各种电子产品的主要电源。它们能够实现从高直流电压到低直流电压的转换，适用于低压差电压转换和低负载电流的应用场景。为了提高电子产品性能并节省能源，解决电源性能问题至关重要。由于其低功耗、高转换效率和低成本，开关电源逐渐取代了线性稳压器，并在电子行业得到广泛应用。

在开关电源开发初期，功率级通常使用离散器件和简单的异步整流技术。

同步整流技术使用MOSFET代替整流二极管。由于MOSFET具有较低的导通电阻，整流器件的导通损耗大大降低，从而提高了转换效率。同步整流技术特别适用于低电压和高电流应用。同步整流DCDC降压转换器如图2所示。

在上世纪90年代中期至晚期，随着IC的发展，离散的MOSFET组件被集成到芯片中，DCDC降压转换器的整体性能得到了极大提升。然而，成本也降低了，显示出强大的生命力。对于电流不太大的降压转换器，功率级的高边开关通常使用PMOSFET，使得控制电路简单。对于高电流的降压转换器，经济实惠的NMOSFET则被使用。NMOSFET的栅极电压需要通过自举电路升高，如图3所示。