电源架构师的角色不断变化。如今，有许多功率需求需要解决。
不仅必须考虑广泛的可用能源，例如太阳能，能量收集技术，电池，以太网供电，感应功率，线路功率等，而且还应考虑每个电源轨的功率。规格。
日益复杂的半导体创新创造了同样不同的功耗预算要求，从能量收集超低功耗无线SoC器件到大电流，排序多个电源轨（用于计算密集型FPGA和推理处理器）。关于电子工程师正在设计哪种产品，电源管理已成为他们面临的最紧迫的挑战之一。
从设计用于电动汽车的单个电池组以实现最大行驶里程，到通过延长电池寿命来最小化电池供电的IoT传感器，这些对于保持工厂的运营效率至关重要。电源不再只是必须设计的一组静态电源轨。
当今的电源设计师必须适应迅速变化的负载条件，提供无瞬态电源轨以达到严格的公差，并尝试将所有设备安装在一个空间中。越来越多地限制在外壳中。
在本技术文章中，我们将重点介绍电源架构师面临的一些重要挑战，重点在于管理转换器噪声，生产和认证方面的挑战，以及进一步减小PCB尺寸的需求。处理瞬变和EMI瞬变可以通过多种来源出现在电源轨上。
高dv / dt切换（例如工业电动机驱动器中使用的方法）是造成较大瞬态的常见原因。如果没有被无源元件组成的滤波器抑制，这些瞬变可能会对开关晶体管及其相关驱动器和电路造成永久性损害。
许多电源使用诸如buck，boost或buck-boost之类的开关拓扑将输入功率转换为所需的输出电压。尽管这种电源转换方法是流行，高效且经过充分验证的，但开关过程本身会产生电磁干扰（EMI），该电磁干扰会感应到电源轨并辐射出去。
传统的滤波技术可用于处理电源线上的开关瞬变，但是，正如我们将要讨论的，对于某些敏感的监视应用，瞬变仍然会干扰电路的正常工作。辐射噪声将带来更高的电路设计复杂性和潜在的额外成本。
例如，可能有必要用金属或金属箔屏蔽转换器电路的周围环境，这需要额外的生产过程并增加了部件成本。许多开关稳压器IC的固定开关频率为1.5至1.8 MHz，这是AM广播无线电频段的最高频率。
在某些应用场景中，例如汽车信息娱乐系统接收器，可能会造成一些麻烦。另一种方法是选择不太可能引起问题的设备开关频率。
一个例子是。德州仪器（TI）TPS6281x-Q1。
该符合AEC-Q100标准的汽车级设备的默认开关频率为2.25MHz，可以通过使用电阻在1.8〜4.0MHz的范围内进行调节。它还可以从外部时钟获得开关频率，并且可以选择使用扩频方法工作，转换器频率可以在比标称开关频率高288kHz的范围内随机变化。
即使采用最好的滤波技术，即使来自开关转换器的最小干扰也仍会影响敏感的测量结果，例如在患者生命体征监护仪或用于测试和测量目的的应用中。德州仪器（TI）TPS62840是一款适合此类应用的良好器件，它是1.8-6.5V，750 mA降压转换器。
该器件的静态电流极低，仅为60nA，可通过使用STOP引脚暂时停止转换器，以消除任何开关噪声。转换器输出端的保持电容器用于为特定应用供电，因此它可以继续工作而不受任何噪声的影响（见图1）。
该技术不仅可以用于实现敏感的测量功能，而且可以在无线链路状况不佳时提高信噪比。图1：德州仪器TPS62840降压转换器的STOP功能说明。
（来源：Texas Instruments）无论是用于工业自动化设备还是用于紧凑型消费电子产品，用于减小设计体积以容纳电子产品系统的可用空间正在缩小。工厂车间的空间非常宝贵，通常用于特定生产任务的所有控制设备都需要压缩到单个控制柜中。
多电源设计。
