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单电感多输出架构技术概述
资料介绍
单电感多输出（Single-Inductor Multiple-Output, SIMO）架构是一种通过单个电感实现多路电压输出的电源转换技术。与传统多电感方案相比，该架构具有体积小、成本低、效率高等优势，广泛应用于移动设备、物联网终端、可穿戴设备等对空间和能效要求严苛的场景。
一、SIMO架构的基本原理
1.1 拓扑结构组成
SIMO架构主要由以下核心部件构成：
· 功率开关管：包括主开关（Power MOSFET）和多路同步整流管，通过时序控制实现能量分配
· 储能电感：单个电感L实现能量存储与传递，是SIMO架构的标志性元件
· 输出电容组：每路输出端配备独立滤波电容（C₁~Cₙ），稳定输出电压
· 控制逻辑单元：采用时间复用（Time-Multiplexing）技术，通过脉冲宽度调制（PWM）或脉冲频率调制（PFM）实现多通道能量分配
1.2 工作模式
SIMO转换器通常工作于电感电流连续模式（CCM）或断续模式（DCM），通过以下阶段实现能量传递：
1. 电感储能阶段：主开关导通，输入电压给电感充电，电感电流线性上升
2. 多路续流阶段：主开关关断，根据控制逻辑依次选通各输出通道，电感通过续流管向对应输出电容放电
3. 空闲调整阶段：当所有通道能量传递完成后，进入空闲状态以维持输出电压稳定
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