對降壓穩壓器的關鍵要求通常是尺寸和效率。由于印制電路板面積彌足珍貴，哪個設計人員也不愿意分配額外的空間給功率設計方案。此外，由于單片機和數字信號處理器(DSP)不斷推陳出新，電路板設計方案也不斷升級，盡管功率有所增加，但產品尺寸卻不能增大了。因此，高密度穩壓器便隨著最新IC集成度的提高、MOSFET技術的提升及封裝工藝的改良而不斷發展?？v使這樣，這些穩壓器還是無法滿足新系統的應用要求。尤其是系統內部的功率密度正日益提高。其主要原因是開關損耗阻礙穩壓器MOSFET的內部性能。如果不從根本上解決這些損耗問題，那么只能期望一些微小的性能提升。
為何需要零電壓開關
作為Vicor的子公司，Picor半導體長期專注在提供高性能的、基于硅的電源轉換與電源管理解決方案。Picor市場營銷及業務發展副總裁Robert Gendron分析說，造成開關損耗的主要原因在于：一是，硬開關。現今，大多數非隔離降壓穩壓器拓撲的開關損耗都很大。原因是在導通和關斷期間， MOSFET同時承受高電流和高電壓應力。當開關頻率與輸入電壓增高時，這些損耗同時增大，限制了其可以達到的最高工作頻率、效率和功率密度。二是，柵極驅動損耗。由于柵極驅動電路內的米勒電荷的功耗較高，導至硬開關拓撲結構的柵極驅動損耗也較高。三是，本體二極管傳導。當高電平端MOSFET導通和關閉時，高脈動電流通過低電平端MOSFET的本體二極管。本體二極管導通的時間越長，反向恢復損耗和本體二極管傳導損耗便愈高。本體二極管傳導也會造成破壞性的過沖和振鈴。開關損耗還限制了穩壓器的開關頻率，開關頻率越高，MOSFET開關時間就越長，損耗就越大。如果開關不能在高頻率切換，將限制更小型無源組件(電阻、電容和電感)的使用，從而使穩壓器密度受到影響。眾多電子設計師希望在負載點使用零電壓開關(ZVS)。
針對上述問題，Picor引入了一個高性能、高度集成、軟開關降壓穩壓器平臺，可高頻工作，大幅度地降低開關損耗，提高效率。
PI33XX Cool-Power ZVS降壓穩壓器拓樸圖(a)與傳統降壓穩壓器拓樸(b)比較
PI33XX產品特性
Picor PI33XX Cool-Power ZVS降壓穩壓器系列產品是Picor剛剛推出的新產品，Picor首席應用工程師Chris Swartz介紹說，該降壓穩壓器可提供最大的功率密度和高效負載點DC-DC穩壓。這款獨特的高密度降壓穩壓器，在一個表面安裝封裝內(10mm×14mm×2.56mm LGA封裝系統(SIP))高度集成了高性能零電壓開關拓撲以及功率和輔助組件。增加了點負載性能，能提供業界一流的效率，峰值效率高達98%.可為板級設計師提供最高的功率密度及設計靈活性。
PI33XX降壓穩壓器可將8V~36V的輸入電壓轉換為1V~16V的輸出電壓，輸出電流高達10A，輸出功率高達120W.無需任何額外的元件，采用單線均流方式，交錯使用6個PI33XX降壓穩壓器，可進一步增加輸出功率。
Chris Swartz說，同傳統穩壓器采用的硬開關拓撲相比，零電壓開關拓撲是一種軟開關拓撲，PI33xx的軟開關技術具有更高的效率以及更高的密度性能。零電壓開關拓撲通常是成就高性能隔離電源的因素。在PI33xx內部集成零電壓開關拓撲，實乃業界首創。
PI33XX工作原理
PI33XX系列產品使用零電流開關拓撲，允許穩壓器在高頻工作，減少傳統使用硬開關拓撲的降壓穩壓器的開關損耗，把效率提到最高。PI33XX系列的高開關頻率也降低了外部濾波元件的尺寸，提高了功率密度，同時實現了線及負載瞬變的快速動態響應。PI33XX系列在額定輸入的所有電壓范圍內維持高開關頻率工作，且沒有降低效率，最小導通時間是20ns支持輸入電壓高達36V時的最大降壓轉換。
PI33XX之所以能夠解決傳統穩壓器的高導通損耗問題，是因為在高端MOSFET導通之前，避免高電流體二極管傳導;使高端MOSFET的漏極-源極電壓為零或接近零，而且不產生高電流尖脈沖或有破壞性的振鈴。
PI33XX系列產品工作頻率在1.5MHz以上，是傳統高密度穩壓器的2倍~3倍。在更高的頻率工作不僅降低無源組件的尺寸，而且降低外部濾波組件的尺寸，并允許對輸入瞬態和負載瞬態做出快速動態響應。通過改進開關拓撲，能夠以更高的效率和更小的尺寸實現對更高電壓的穩壓。通過PI33XX中的零電壓開關拓撲， Picor為工程師提供了一款高性能降壓穩壓器，可以將36Vin直接調節至3.3V，這是傳統硬開關高密度穩壓器所望塵莫及的。
PI33XX系列降壓穩壓器只需一個外部電感和最小的陶瓷電容作為輸入和輸出的濾波，便可以組一個完整的高性能穩壓器。無需頻率補償、參數設置或增加外部元件。產品可工作在較寬的-40?C~125?C溫度范圍，允許在絕大多數環境下使用。
對于設計師面臨的復雜配電方案方面的挑戰，Picor PI33XX Cool-Power ZVS降壓穩壓器是這個類型中唯一的降壓穩壓器，它提供一個可選的I2C擴展故障遙測能力，允許報告6個不同類型的故障。其他器件可編程的I2C功能包括裕度、使能引腳的邏輯極性和相位延遲。器件編程很容易通過Cool-Power開發工具進行。
Robert Gendron說：“PicorPI33XX Cool-Power ZVS降壓穩壓器系列允許設計師在板上實現高性能的點負載點電源;負載點降壓穩壓器內集成ZVS軟開關拓撲，創建了行業新的性能標準。結合Vicor各種功率傳輸至板上的方案，我們正在實現整個配電鏈，從輸入直至點負載的最佳的效率。”