現(xiàn)代通信電源模塊（磚型）中使用的直流/直流變換器,中低功率應用(15W-100W)通常是使用低成本單端正激或反激拓撲結構設計的，而推挽式、半橋和全橋拓撲結構在較高功率的應用(100W-1000W+)中比較流行。

新出現(xiàn)的混合拓撲結構，例如降壓饋電推挽變換器（與推挽隔離級相聯(lián)的高電壓將壓級），具備可在各種功率變換應用中使用的優(yōu)點。一種稱為中間總線結構(IBA)的最新通信分布式總線標準,使用低成本的未調整（開環(huán)）中間總線變換器(IBC)將–48V的通信總線轉換為+12V中間總線，從而允許使用低成本的負載點(pOL)模塊簡化主板對電源的要求。這些小型pOL模塊是最新開發(fā)的，由大多數(shù)模塊電源制造商推出，采用單列直插式封裝(SIp)和表面貼裝器件封裝(SMD)，為需要多個低電壓電源的系統(tǒng)負載供電提供了一種經濟有效的方式。

另一方面，半導體供應商正在使OEM電源系統(tǒng)設計人員能夠將低成本的緊湊隔離式電源作為pOL模塊的替代品,直接嵌入主板和線卡中。新型高度集成的高電壓(100V)電源ASIC（例如，LM5030推挽pWM，和LM5041串聯(lián)pWM控制器），可以使外部組件的數(shù)量最少化，以及使這些電源所需的印刷電路板面積最小化。

單輸出VoIp電源變換器

Voice-Over-Ip(VoIp)直流-直流通信電源,通常在分布總線的前端使用單輸出高功率變換器（典型值為250W-500W），以便將分布式電壓范圍從典型的36-72V減小到43V-57V。

這為其后加載的所有下行變換器提供了單級安全隔離和故障保護，并且減少了濾波所需的成本高昂的大容量電容器,還保持了較窄的分布式總線的電壓范圍。

許多拓撲結構都可以直接應用于單輸出VoIp變換器：反激、SEpIC、正激、半橋、全橋、推挽等?？梢杂糜诖说淖詈唵蔚耐負浣Y構是反激變換器，但它有許多缺點。其中一點就是反激變換器中的輸入和輸出電流是不連續(xù)的，這導致較高的輸入和輸出紋波電流，使濾波成為問題。此時可以使用具有較大紋波電流額定值的陶瓷電容器，但它們較昂貴，特別是50V耐壓的。鋁電解電容器非常便宜，但需要很多這樣的電容器才能達到合理的紋波電流額定值。用于這種場合的反激拓撲結構的另一個缺點是變壓器比較大，因為它的鐵心要流過直流通量，并且MOSFET上的電壓應力非常高。其他單端拓撲結構（例如，SEpIC和Cuk）也同樣有這些缺點。

考慮到正激拓撲結構，除了具有連續(xù)輸出電流的優(yōu)點之外，它有與反激拓撲結構相類似的缺點，例如，較高的輸入紋波電流、較高的MOSFET電壓應力、在變壓器鐵心中具有直流通量，另外，它需要額外的結構來使鐵心復位。半橋、全橋和推挽拓撲結構都是交錯式正激變換器的變體，可以在稍為增加復雜性和成本的情況下，減輕正激變換器帶來的許多問題。

與全橋拓撲結構相比，半橋拓撲結構具有一定的成本優(yōu)勢，只需驅動兩個功率MOSFET，而不是四個，但這優(yōu)勢被需要額外的總線分壓電容器抵消了。半橋和全橋拓撲結構可以有效利用變壓器鐵心（無直流通量），但代價是需要下位和上位功率MOSFET驅動器。推挽變換器無需上位驅動器，但需要具有初級側中心抽頭的隔離變壓器，這會增加成本，并使變壓器設計和印刷電路板布局復雜化。全橋拓撲結構具備的優(yōu)點是：FET的最大電壓應力僅僅等于輸入電壓(Vin)，而推挽和正激拓撲結構的最大電壓應力則是Vin的幾倍。推挽變換器中FET的電壓額定值是橋式變換器的兩倍。FET導通電阻(RDSon)比半橋變換器中的使用相同晶片尺寸的FET大四倍。但是半橋變換器將具有兩倍的電流，因此，導通損耗保持相同，所以橋式或推挽變換器要產生等量的導通損耗所需的功率MOSFET的硅片面積（或成本）相同。

比較等有效占空比的橋式變換器，半橋變換器的初級電流將是全橋變換器的兩倍。但是全橋變換器需在每個初級電流路徑中使用兩倍的功率FET。如果在全橋和半橋拓撲結構中使用相同的FET，并且半橋拓撲結構每個橋臂上并聯(lián)兩個FET，則兩個橋式拓撲結構的FET導通損耗相同。請注意，對于橋式拓撲結構或推挽拓撲結構，當變換器中的初級測FET占空比相等時，二次側波形完全相同。

由于推挽變換器具有眾多單端拓撲結構（例如，反激和SEpIC）不具備的優(yōu)點，并且由于與橋式拓撲結構不同的是，它無需對功率MOSFET進行電壓位移高端驅動，所以它是VoIp應用的首選拓撲結構。

例如，LM5030是一種pWM控制器，它提供了完整的電流模式pWM控制器，采用小型10管腳封裝，通過集成大多數(shù)通常分散實施的電路功能，大幅簡化了推挽變換器的設計。特點包括高電壓啟動調整器（14V~100V輸入），高速（總傳播延遲<100nS），雙模式限流，雙驅動器，熱關機、軟啟動和斜率補償。

InrushControl浪涌控制

Undervoltagelockout欠壓鎖定

LM5030CurrentModepWMLM5030電流模式pWM

push-pullController推挽控制器

SecondarycontrolwithisolaTIon帶隔離的次級控制

OvervoltageprotecTIon過壓保護

多輸出DSL電源

在數(shù)字用戶線路(DSL)應用中，將使用具有多輸出變壓器的更復雜的低功率（范圍是50W-100W）電源。此電源可以將范圍是–36到–72V的輸入電壓轉換到+/-12V（對于模擬放大器和線路驅動器電源），以及CpU、I/O、邏輯和高速數(shù)字ASIC電源（典型值為+5V、+3.3V、+1.8V、+1.5V等）。這些低電壓輸出需要嚴格的調整率，并且要變換器的尺寸小，效率高。

多輸出變換器的設計可以考慮采用多種拓撲結構，最簡單的就是反激變換器，具有較低的實施成本的優(yōu)點，但很難調整多個輸出。通常，調整單個最關鍵的主輸出，其他輸出按照隔離變壓器相應的匝數(shù)比進行交叉調整。此方法存在多種問題。尤其是，除了在調整回路中的輸出以外，它非常難以在每一路輸出端獲得精確的電壓，因為在設計多輸出電源變壓器時使用的匝數(shù)比只是近似值。此外，任何一路輸出上的瞬態(tài)負載影響將反映在所有其他負載上。并且，由于各變壓器繞組間存在漏電感，因此交叉調整的輸出的負載調整率將比較差。這些問題可以通過將交叉調整的輸出電壓設置得稍稍大于所需值，并在這些輸出上使用線性穩(wěn)壓器以設置精確的所需值來完全解決。但是此方法會以犧牲較大的效率為代價。另一個設計方法將是使用單獨的直流/直流變換器來生成各種輸出，但這比較復雜，且價格非常昂貴。

一種更好的設計方法是將推挽級用作中間總線變換器(IBC)產生12V輸出，對輸出多個精密低電壓的一系列高效同步降壓穩(wěn)壓器進行供電。

圖2中顯示了此類型的50W六輸出DSL電源的示例。使用LM5030推挽變換器隔離并將–48V輸入轉換至+/-12V（每個1A），+12V輸出經一對LM5642雙同步控制器，產生四個電壓；+3.3V@2.6A、5V@1.2A、1.8V@1A和1.5V@7.7A。此結構可確保對所有輸出進行有效穩(wěn)壓，并且獲得良好的總體效率。

InrushprotecTIon浪涌保護

LM5030push-pullconverterLM5030推挽變換器

SynchronizaTIon同步

Sequencing排序

LM5462dualsynchronousbuckcontrollerLM5642雙重同步降壓控制器

多輸出拓撲結構考慮因素（電流饋電推挽變換器）

板安裝多輸出電源(BMp)可以與使用IBC和pOL模塊的全新通信分布式總線體系結構相媲美。單端反激和正激拓撲結構用于低成本的多輸出電源模塊中，具有適度的效率和調整率規(guī)格。若以稍稍高一點的成本在多路輸出上實現(xiàn)更高的效率和更好的交叉調整率,可以使用串級變換器（圖3）。通過取消使用輸出濾波電感器和電流檢測電阻器，可以提高調整率和降低復雜度。

BuckStage降壓級

push-pullStage推挽級

Buckoutcapremoved移除降壓輸出電容器

Outputinductorremoved移除輸出電感器

Feedback反饋

串接的“電壓饋電”降壓和推挽是一種切實可行的設計方法，但是，可以移除幾個大型元件，同時仍然保持串級方法的所有性能優(yōu)點。請注意，在圖3中，我們使用了兩個完整的L-C濾波器。其中可以去除降壓級電容器和推挽級電感器，并且真正實現(xiàn)多個優(yōu)點。這里顯示的是電流饋電串級降壓級和推挽級。推挽級稱為“電流饋電”，因為只有降壓電感器充當電流源，饋送給推挽。在此情況下，推挽開關需要在轉換時具有非常小的重疊，以維持電感器的電流路徑。在電壓饋電中，需要一段很小的死區(qū)時間。

串級電流饋電推挽變換器輸出電路與低成本的反激拓撲結構具有相同的優(yōu)點，因為無需輸出濾波電感器。去除多路輸出電感器不僅可以減少成本和設計的復雜程度，而且通過消除電感器連接電阻引起的電壓誤差(低電壓、高電流輸出的主要問題)改善了交叉調整率。隨著以50%的占空比持續(xù)驅動推挽變壓器，功率持續(xù)流向輸出，從而優(yōu)化了變壓器鐵心利用率,減少了元件應力和噪聲。，交叉調整率比正激拓撲結構中更好一些，因為多輸出串級變換器上的濾波器電容器并聯(lián)響應，以提供瞬態(tài)負載功率要求。

作為串級拓撲結構的示例，LM5041的四個控制輸出包括：降壓級控制（HD和LD）以及推挽級控制輸出（pUSH和pULL）。推挽輸出以50%的占空比驅動，并且可以設置重疊時間（對于電流饋電應用）或死區(qū)時間（對于電壓饋電應用）。LM5041包含15V到100V輸入范圍操作的高電壓啟用調整器。它設計用于高速功能，包括范圍高達1MHz的振蕩器頻率以及低于100ns的總傳播延遲。

從2002年到2008年，由于電信需求不斷擴展，推動電源裝置出貨量以每年11.2%的平均速度快速增長。我們面臨的挑戰(zhàn)是如何迅速地以較低的成本提供尺寸較小、功率密度更高、電流容量更高以及可靠性更高的器件。此外，電信和其他行業(yè)的新型電源控制技術間的溝壑不是很大。汽車行業(yè)轉向采用42V標準，只比電信標準低幾伏。特種/宇航和特種用電子設備已經一直采用36-V總線，在其周圍形成一系列電壓尖脈沖，因此它們需要能夠在40V到70V范圍內操作的電源組件。這使它自己適用于同一類型的電源變換控制器。我們可以預測，可以處理30V到100V范圍的電源控制器也將滿足其他市場的需要。如果我們能采用最嚴格的可靠性標準掌握電信行業(yè)，則我們當然可以滿足工業(yè)、汽車和其他高電壓、高可靠性電源市場的要求。