答：由半导体行业协会(SIA)发表的《国际半导体技术路线图(ITRS)》预计，从目前到2016年这段时间内，IC的工作电压和工作电流将分别呈下降和上升的趋势。2004年，低压IC的工作电压是1.0V。下图显示的是预测的从2003年到2016年的IC工作电压走势，根据预测，到2016年，IC的工作电压将降低为0.5V。

问：超低电压的定义是什么？

答：尚没有标准的超低电压定义，但目前半导体行业通用的标准是1.0V以下。

问：降低工作电压有何意义？

答：在降低功耗的同时，低工作电压还可在单一芯片上整合进更多晶体管。这涉及缩短晶体管沟道长度、改进门绝缘特性以达到更高的电路密度，从而缩小相临晶体管间的空间。

问：超低压DC/DC转换器功效的重要性是什么？

答：对于电池的使用时间，功效是至关重要的因素，即IC转换器的功效越高，电池一次充电的使用时间就越长。对于转换器的待机、关断和工作模式，高功效和低电流很重要。

问：DC/DC转换器IC为增加功效采取了哪些手段？

答：如将MOSFET功率开关和同步整流器整合进单一IC内，则可取得很高功效。在超低电压工作条件下，与传统肖特基整流器相比，利用MOSFET的同步整流器具有更高的功效。

问：开关频率对转换器IC效率有什么影响？

答：高开关频率允许使用体积更小的外接元件。但转换器IC的功率MOSFET必须在该频率下高效工作。这意味着更快的上升和下降时间及低的导通阻抗。转换器IC使用的外接电感在该频率和负载电流下必须具有最小的损耗。

问：转换器IC如何改进其工作效率？

答：许多转换器IC能工作在两个模式：大负载电流和小负载电流模式。在正常负载情况下，它们以传统的脉宽调制(PWM)方式工作，当负载电流变小时，则切换至第二种工作模式。在小负载电流条件下，它们还可在脉频模式(PFM)和脉跳模式(转换器IC跳过若干时钟周期)间切换。

问：在便携式系统中，电池电压对转换器IC的设计有怎样的影响？

答：锂离子电池的典型输出电压在2.7V到4.2V之间，目前许多便携式系统都选择采用这种电池。所以，任何由锂电池供电的IC，当将其输出降至1V以下时，必须能高效工作。

问：电池电压下降时，转换器IC如何保护其关联系统？

答：许多转换器IC具有欠压关闭(UVLO)功能。当电池压降超过一个特定阀值时，UVLO功能将关闭转换器IC，从而保护关联系统。许多UVLO功能在开启和关闭电压两个值间留有余量。例如，一款转换器IC的启动和关闭电压阀值分别为3.5V和2.7V。

问：如何改变以开关模式工作的转换器IC的输出电压？

答：许多固定输出的转换器IC能降低输出电压，同时还保持稳压调节功能。可在输出端串接两个电阻来实现电压调节功能。将两个电阻接点处的电压反馈至该转换器IC的误差放大器。其可调整的高低电压范围取决于外接电阻、内部参考电压和该转换器IC的特性。另一种调整输出电压的方式是通过选择不同管脚来实现的，设计师可以通过短接不同的IC管脚来改变输出电压。

问：如何避免转换器IC汲取过大电流？

答：过电流输出的防止需要一种检测这种电流的方法。一种方法是在转换器的输出电路中加装一个低阻抗电流感应电阻。另一种方法是采用一个可监控漏极电流的功率MOSFET管。无论采用哪种方法，当输出电流超过预先设定的阀值时，转换器IC都将被关闭。

作者：Sam Davis，特约编辑，《Electronic Design》