一、參考資料
1.1 TI《多相降壓設計大全（第1部分）》
二、多相降壓穩壓器概述2.1簡介
多相降壓穩壓器是一組并聯的降壓功率級器件，如圖2.1所示，每一路都有自己的電感器和功率器件，這些元件合稱為相位。多個相位并聯在一起共用輸入和輸出電容。 在穩定狀態運行期間，各個相位在整個切換期間以等于 360°/n 的間隔激活，其中 n 是相位總數。
圖2.1 多相位降壓穩壓器示意圖
2.2 多相穩壓器的優點 與單相降壓穩壓器相比，多相穩壓器具有 （1）減小輸出電容； （2）減小出入電容； （3）在高負載電流下提高熱性能和效率 （4）改善負載瞬態期間的過沖和下沖
2.2.1 減少輸入電容
2.2.1.1多相電源的輸入電容比單相電源小的原因 多相電源共同承擔起給負載供電的任務，如此一來，多相電源中的每項電源的輸入電容相比于單相電源經過更少的輸入電流，從而降低輸入電壓上的紋波，只需要容值較小的輸入電容即可。由于存在等效串聯電阻，電容器內部的自熱效應也減小了。 打個比方：把DCDC比如成打水。負載需要在一個周期內獲得五份能量。那么單相電源就需要一個能裝四份能量的水桶（輸入電容），在一個周期內把該水桶裝滿送給負載。而多相電源（以四相電源為例），僅僅需要一個能裝一份能量的水桶（更小的輸入電容）即可，因為多相的存在，在一個周期內完成四次裝水的任務即可。
圖2.2 輸入電流波形
（total Iin坐標中的虛線部分可以理解為單相電源在一個周期內需要的電流的幅值，比多相電源中的某一相的電流較高，也就意味著需要更大的輸入電容） 2.2.1.2輸入電容的電流有效值 流經輸入電容的電流有效值為：（floor是向下取整函數）
相位和輸入電容的電流有效值的關系圖
圖2.3 相位、占空比和輸入電容電流有效值的關系圖
在圖2.3中圈圈的地方可以看到：當占空比是某些值的時候輸入 RMS 電流降至零，因為每個相位的單個紋波電流彼此抵消。雖然在數學上可以將設計的相數和占空比設置為在零電流點運行，并完全避開輸入電容器，但實際上這是無法實現的。噪聲、線路瞬變、負載瞬變和占空比的自然變化使得現實條件下不存在無法實現的輸入電流紋波。 一點小啟發：從圖2.3中可以判斷，當輸入電壓和輸出電壓固定，即占空比一定的時候，選擇多少相的電源可以使最大程度減小輸入電容的容值。
2.2.2 減少輸出電容
2.2.3.1多相電源的輸出電容比單相電源小的原因
所有相位都連接在輸出節點上，因此每個相位的電感電流同時對輸出電容器進行充電和放電。這種充放電產生一個總電流 ISUM，其交流部分被輸出電容 COUT 吸收。與單個相位的紋波電流相比，ISUM 在穩態下具有較低的峰峰值。輸出電容器中較小的紋波電流會降低總輸出電壓紋波，從而減少將 VOUT 保持在公差范圍內所需的電容量。
打個比方：（和上面減少輸入電容的比方類似，假設負載需要四份能量。輸出端僅僅需要一份能量的水池（類比多相電源中的輸出電容）在一個周期內完成四次蓄能工作給負載即可）
圖2.4 多相電源電流波形示意圖
2.2.1.2輸出電容的電流有效值
2.2.3 熱性能和效率改進
單相轉換器的所有輸出功率都流經一個電感器和一對 FET。任何功率損失僅涉及這些組件。在大電流的單相電源中，尋找額定電流如此大的 FET 和電感器變得十分困難且成本高昂。將設計的全部損失集中到 PCB 的一小部分區域和一組元件上會導致不必要的效率的降低。 多相調節器會將功率損耗均勻地分布在所有相位上。每個相位只處理總輸出電流的一部分，因此選擇 FET 和電感器變得更容易，因為在這些元件上施加的熱應力更小。
2.2.4 效率和相位的關系
效率和相位的關系圖 從圖中可以看中：在不同的負載情況下，不同模式的電源效率存在差別。
TPS53661 芯片可以在不同負載下提供不同的電源模式。TPS53661 的效率曲線如下。
2.2.5 瞬態響應改善
在瞬態過程中，多相控制器在負載階躍期間重疊相位，或在負載釋放期間關閉所有相位，從而有效地將電感器彼此并聯。這將輸出節點處的等效電感 (LEQ) 減少 n 分之一，其中 n 是相位總數。使用較小的 LEQ，電荷可以從電源快速供應到輸出電容，從而減少下沖。類似地，當相位全部關斷時，電感器中存儲的較少的多余電荷被轉移到輸出電容器，因此過沖會減小。
