在功率譜的中低端存在一些不太大的功率轉換要求，這在物聯網設備之類的應用中很常見。這些應用需要使用能夠處理適度電流水平的功率轉換IC。電流通常在數百毫安范圍，但如果板載功率放大器為了傳輸數據或視頻而存在峰值功率需求，那么電流量可能更高。因此，隨著支持眾多物聯網器件的無線傳感器的激增，業界對專門用于空間和散熱受限器件的小型、緊湊、高效功率轉換器的需求在不斷增加。

 

然而，與其他很多應用不同，許多工業和醫療產品對可靠性、尺寸和穩健性通常有著更高的標準。正如大家所料，相當部分的設計負擔落在了功率系統及其相關支持器件上。工業甚至醫療物聯網產品必須正常運行并在多個電源（如交流電源插座和備用電池）之間無縫切換。此外，必須竭盡全力防止故障，同時在由電池供電時須最大程度延長工作時間，以確保無論存在什么電源，系統都能可靠地正常工作。因此，這些系統內部使用的功率轉換架構必須魯棒、緊湊且散熱需求極低。

電源設計的考慮

工業物聯網系統設計人員在集成無線傳輸功能的系統中使用線性穩定器并不罕見。主要原因是其EMI和噪聲極低。盡管如此，雖然開關穩壓器產生的噪聲高于線性穩壓器，但前者的效率要優越得多。已經證明，如果開關穩壓器的行為可預測，那么許多敏感應用中的噪聲和EMI水平是可管理的。如果開關穩壓器在正常模式下以恒定頻率開關，并且開關邊沿干凈、可預測且沒有過沖或高頻振鈴，那么EMI將極小。此外，小封裝尺寸和高工作頻率可以提供小而緊湊的布局，從而最大限度地降低EMI輻射。而且，如果穩壓器可以與低ESR陶瓷型電容一起使用，則輸入和輸出電壓紋波（這是系統中的額外噪聲源）可以最小化。

當今工業和醫療物聯網設備的主輸入電源通常是來自外部AC-DC適配器和/或電池組的24 V或12 V直流電源。然后，此電壓通過同步降壓轉化器進一步降低到5 V和/或3.x V電壓軌。盡管如此，經過這些醫療物聯網設備內部調節后的供電軌數量卻在增加，而工作電壓持續降低。因此，其中許多系統仍然需要3.x V、2.x V或1.x V電壓軌，用于為低功耗傳感器、存儲器、微控制器內核、輸入/輸出和邏輯電路供電。然而，用于數據傳輸的內部功率放大器可能需要最高0.8 A電流能力的12 V電壓軌，以將任何記錄的數據傳輸到遠程集中式集線器。

傳統上，該12 V電壓軌由升壓開關穩壓器提供，需要專門的開關模式電源設計知識和技能，并且占用印刷電路板(PCB)上相當大的面積。

結論

近年來，物聯網設備的部署爆炸式增長，其中包括各種用于軍事和工業應用領域的產品。新一波產品，包括裝有傳感器的醫療和科學儀器，一直是近年來市場的重要推動因素，現已開始出現顯著增長的跡象。與此同時，這些系統的空間和熱設計限制催生了一類新型功率轉換器，要求其實現小尺寸、緊湊且熱效率高的必要性能指標，以為諸如功率放大器等內部電路供電。