若再次从5 V电源轨分析电路，对于5 V电源轨，TPS5431是最佳解决方案。TPS5431具有的宽输入电压(5.5～23 V)可支持12 V+10％的输入，输出电流高达3 A，低至1.2 V的可调输出电压。TPS5431集成有开关的MOSFET和补偿元件，效率达95％，符合电池电源需求。该器件采用SO-8封装，可实现超小型解决方案。

分析电池充电器，有多种方案可供选择。具有3 mm QFN封装的小型电池充电器IC bq24010是最佳选择。由该充电器构成的解决方案尺寸小，仅需3个外部元件，但在具体的应用中还可采TPS65010型Li+电池供电系统的电源和电池管理器件。TPS65010集成有2个开关转换器(VMAIN和VCORE)，2个LDO(LDO1和LDO2)和单节Li+电池充电器。而且TPS65010无需连接12 V电源适配器开关电路。应用中，VMAIN提供3.3 V电源，VCORE提供1.25 V电源，LDO1提供1.65 V电源，LDO2提供2.5 V电源。采用TPS65010可大大减小解决方案尺寸以及外部元件数。1.50 V电源可由降压开关，如TPS62201提供。该器件采用5引脚SOT-23封装，仅需3个外部元件(输入／输出电容、电感及2只反馈电阻)。采用TPS62201可构建超小尺寸的解决方案。为了提高效率，TPS62201输入应接TPS65010的3.3 V MAIN输出。

6 最终的解决方案

基于以上讨论，最终电源解决方案如图2所示。

7 无I2C接口

如果应用中无I2C接口，则无法使用TPS65010。这种情况下可采用TPS75003。TPS75003内置2个3 A开关式DC-DC降压转换器和1个300 mA LDO。该器件的输出电压可根据需要调节，集成有3条电流的最大电源轨。开关转换器提供1.25 V和3.3 V电源。LDO要求电流较低，提供1.65 V电源。2.5 V电源则由小型LDO电路提供。由于TPS71525采用SC-70封装，需陶瓷输出电容才能稳定工作，实现超小型解决方案。采用TPS76925的大尺寸、低成本解决方案可提供1.65 V电源。TPS76925控制电路要求输出端的等效串联电阻最低可确保稳定，这可能与电路尺寸限制出现冲突。

8 系统效率差异计算

假设所有电压轨始终处于工作状态，而实际情况却很少如此。在采用感应转换开关应用场合，为尽量减小解决方案尺寸，可选择LDO。通过计算每种拓扑效率的差异最终确定采用哪种拓扑。利用输出占空比判断各个电压对解决方案效率的影响。首先，将每个电源的有效功率相加，计算有效的总

例如，如果确定3.3 V、420 mA电源轨由开关转换器提供，且占空比仅为10％，则用LDO替代开关式转换器时，总效率下降幅度将不会超过0.75％。如果3.3 V输出一直处于开启状态，则采用LDO替代感应转换开关会使总效率降低近4％。这显然是两种极端情况，但说明占空比影响总效率。当输出占空比增加时，须研究解决方案尺寸与效率的变化关系，以确定最佳方案。

9 结论

在许多不同的DC-DC转换方案之间，选择最佳的解决方案是一项棘手的工作。必须反复权衡占用空间、输入功率、输出功率、占空比和成本等因素，以确定最佳解决方案。首先可按功能的重要性对各因素排序，然后基于这些要求选择适合每个输出的拓扑。最后针对各输出选择高性价比的解决方案。在电源设计时，请遵照文中给出的简单步骤，将有助于降低电源设计难度。