多相电源，不仅适用于大电流应用

多相转换器的主要优点是纹波电流消除和较低的每相电流。这些条件可以带来一些二次改进，例如更低的输出电压纹波、更小的尺寸、更高的效率、更低的热耗散和更好的瞬态性能。由于成本和复杂性，通常不考虑将多相转换器用于低功率系统。然而，有许多设备将多相转换器的功率水平推向越来越低的水平。

有很多应用都可通过多相位电源获得优势，例如 ASIC 或处理器的内核电源、汽车音响电源或者服务器的存储器应用等。几乎任何电源都可充分发挥多相位方案的优势。多相位电源优势包括热性能、尺寸、输出纹波以及瞬态响应等。该方案适用于简单的降压转换器、升压转换器以及诸如有源钳位正向或反向转换器等更复杂设计。

电源与传导损耗有关的热性能与电流平方成正比。使用多相位方法可减少这些损耗。例如使用双相位，与传导损耗有关的电源可减半。通过采用多相位方案缩小电源尺寸。尽管需要使用更多组件，但组件的尺寸一般比较小。磁组件会占据绝大多数电源空间，尽管需要更多元件，但整体体积还是会缩小。尺寸因素不仅与真正的大电流电源有关，有时较低电流的设计也会受益，可缩小尺寸。多相位方案的最大优势之一是纹波电流消除。该纹波电流消除有利于输入输出电容器。

汽车应用中的功率放大器获取汽车电池并将其提升至更高电压。一些音频系统的峰值功率为数千瓦。这些系统受益于多相方法，因为它有助于减少组件的压力。在这两种应用中，多相用于共享电流，因此可以使用尺寸合理的组件。多相转换器有很多好处，但也可以应用于低电流和低功率系统。

多相设计的纹波电流消除有助于减少输入/输出电容器的压力。下图显示了如何根据相数和占空比降低降压转换器中的输出 (a) 和输入 (b) 纹波电流。

每相电流的减少可导致组件尺寸和功率应力的减小。传导损耗使用公式 1 计算：

损耗随电流的平方而增加。如果使用两相方法，损耗可以减少四倍。这些损耗适用于电路中的 FET、电感器和其他电阻元件。降压转换器依靠电感作为储能元件。存储在电感器中的能量如公式 2 所示：

存储在电感器中的能量与体积成正比，因此如果使用两相方法，理论上体积可以减少四倍。

可使用多个功率级提高电源的瞬态响应。提高的主要原因是能够降低磁电感，使电流升高更快。更小的磁器件会导致更大的纹波电流，但由于纹波电流消除的原因，纹波性能可保持不变。此外，更小的磁组件还有助于增大转换器带宽。

总之，与单相位方案相比，多相位电源可提供许多优势。使用多相位方案，热性能、输入输出纹波电流、尺寸以及瞬态响应都可得到改善，唯一的不足是设计稍微有些复杂，比传统单相位方案的组件数量要多。