中間總線轉(zhuǎn)換器（IBC）設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)中間總線體系結(jié)構(gòu)（IBA），這有助于節(jié)省PCB的空間。IBA是一種配電方案，可為設(shè)計(jì)人員提供更多選擇，以減小電路板的尺寸并使用低成本負(fù)載點(diǎn)（POL）轉(zhuǎn)換器。在該方案中，所有單獨(dú)的轉(zhuǎn)換器不必在提供給負(fù)載端電壓的主電壓之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
例如，假設(shè)有一個(gè)48 V的主電源，并且有多個(gè)負(fù)載在3 V至6 V之間工作。根據(jù)涉及單步轉(zhuǎn)換的傳統(tǒng)方法，所有單個(gè)負(fù)載都將具有轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器必須從48 V轉(zhuǎn)換為負(fù)載所需的較低電壓。使用IBA方案，將進(jìn)行兩步轉(zhuǎn)換。第一步是將48 V轉(zhuǎn)換為6V。然后，各個(gè)POL轉(zhuǎn)換器將接收6 V，以將其轉(zhuǎn)換為所需的負(fù)載電壓。這樣，所有轉(zhuǎn)換器都不必從48 V轉(zhuǎn)換為6 V到3V。根據(jù)負(fù)載功率要求，它們只需在6 V到3 V之間轉(zhuǎn)換。
IBA方法如何節(jié)省PCB空間
高輸入電壓的轉(zhuǎn)換需要一個(gè)大電壓過程，以確保器件的工作范圍和擊穿之間有合理的裕度。這將確保在電源開關(guān)換向期間產(chǎn)生的電壓尖峰不會使設(shè)備失效。晶體管的漏極、源極和柵極之間將需要更多的空間，因此將使器件尺寸變大。
與此相比，IBA方法將高輸入電壓降低到中間較低的電壓。然后，需要低壓轉(zhuǎn)換器根據(jù)每個(gè)負(fù)載的功率要求進(jìn)一步降低電壓。這些電壓轉(zhuǎn)換器不需要內(nèi)部電路來處理高輸入電壓，因此可以以合理的價(jià)格提供小尺寸產(chǎn)品。
除此之外，還使用電感器來最大程度地減少輸出中的紋波。從高直流電壓降到低電壓時(shí)，有兩種可能的方法可以減小輸出中的紋波：較高的開關(guān)頻率或較高的電感。較高的開關(guān)頻率會導(dǎo)致更多的功率損耗，從而降低效率。因此，可行的選擇是追求高電感。高電感導(dǎo)致電感器的大尺寸，因?yàn)閷⑿枰陔姼衅鞯拇判局車黾痈嗟睦@組。這個(gè)問題可以在IBC的幫助下解決。設(shè)計(jì)人員可以在第一步中將高直流電壓降低到低電壓。因此，將不需要增加每個(gè)POL處的電感器尺寸。
比較IBA與單步配電
兩步轉(zhuǎn)換相對于單步轉(zhuǎn)換具有一些優(yōu)勢。由于具有低成本的電感器和低成本的POL轉(zhuǎn)換器，IBA方法的成本更低。另一方面，由于電感大和電壓處理技術(shù)高，單步轉(zhuǎn)換方法很昂貴。使用IBA的另一個(gè)優(yōu)勢是PCB尺寸更小。與單步轉(zhuǎn)換方法相比，使用IBA的缺點(diǎn)是效率較低。
如何使用IBA方法提高效率
IBA方法的效率取決于IBC，如果使用高效的中間轉(zhuǎn)換器，則可以提高它的效率。還可以將IBC設(shè)計(jì)在低電流軌上，以減少功率損耗。
IBA方法由于兩步轉(zhuǎn)換而降低了系統(tǒng)效率，但是在許多應(yīng)用程序中，節(jié)省空間比考慮降低效率更為重要。
設(shè)計(jì)工程師需要選擇一個(gè)IBC，它將不會在一定程度上降低系統(tǒng)效率。選擇的中型散貨箱應(yīng)優(yōu)化系統(tǒng)成本和穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)師可以根據(jù)最適合自己的設(shè)計(jì)選擇三種基本的IBC類型：固定比率，調(diào)節(jié)和半調(diào)節(jié)IBC。固定比率的IBC可以提供高效率（將近98％），這意味著轉(zhuǎn)換期間僅損失2％。這些IBC的輸出是輸入電壓的固定部分。這些IBC僅能在不調(diào)節(jié)的情況下處理短范圍的輸入電壓。穩(wěn)壓IBC能夠通過穩(wěn)壓來處理各種輸入電壓。這些中型散貨箱的缺點(diǎn)是效率較低。半監(jiān)管的中型散貨箱還能夠處理各種輸入，但它們可提供高達(dá)特定輸入電壓范圍的調(diào)節(jié)。與受管制的中型散貨箱相比，它們具有很高的效率。
建議設(shè)計(jì)工程師比較選擇一種IBC相對于另一種IBC的競爭優(yōu)勢和取舍。
何時(shí)考慮IBA配電方案
與單步轉(zhuǎn)換方法相比，IBA方案的效率較低。如果單個(gè)負(fù)載少于三個(gè)，則建議使用單步轉(zhuǎn)換方法。如果需要小尺寸和低成本設(shè)計(jì)，則設(shè)計(jì)工程師仍可以選擇IBA。雖然效率有所放寬，但是當(dāng)存在三個(gè)或更多需要單個(gè)POL轉(zhuǎn)換器的單個(gè)負(fù)載時(shí)，強(qiáng)烈建議使用IBA方案。當(dāng)單個(gè)導(dǎo)軌的數(shù)量增加時(shí)，設(shè)計(jì)師在節(jié)省成本和減小尺寸方面可以獲得的好處也隨之增加。
結(jié)論
IBA是設(shè)計(jì)工程師可以用來節(jié)省PCB空間的一種新方法。這種方法的效率較低，可以通過使用高效IBC來克服。與降低效率相比，成本和節(jié)省空間的好處要重要得多。

來源：賢集網(wǎng)