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    电源模块与分立DC_DC解决方案

    Click: 129  Date: 11/10/2022 2:35:01 PM


       如果您正在设计电源,可能会感觉需要考虑一百万件事情。您可能会被告知您需要提供更高的输出功率,或者所有东西都必须适合更小的空间,效率很重要。通常,它还需要比以前的设计成本更低,并且需要在具有挑战性的时间范围内提供解决方案。

      对电源的要求越来越难以满足,上市时间的压力会使对工程师的要求感到难以承受。与构建分立设计的传统途径相比,这可以使现成的电源模块成为一个有吸引力的选择。但是,模块能否以与离散替代方案竞争的成本提供正确的解决方案?

      让我们从分立解决方案最明显的好处开始:材料清单 (BoM) 成本低于模块。然而,使用模块将大大降低设计工程的成本,特别是对于具有多个电源轨的复杂系统。除此之外,缩短上市时间还可以带来经济利益——在竞争激烈的行业中,将开发时间缩短几周可能至关重要。

      另一个成本影响是所需的电路板空间。一个模块可以在其 PCB 的两侧放置组件,从而可能将所需的空间减少 50%,而垂直方向的封装可以实现更多的空间节省。总体而言,所需电路板空间的这些减少会对系统总成本产生很大影响。

      在布局灵活性方面,离散设计可以具有优势,并可根据您的特定要求进行定制。模块仅限于标准尺寸,具有预先确定的特性和性能,因此在某些情况下,离散设计的适应性可能是一个优势。

      当然,这假设您有足够的内部电源设计专业知识。在模块供应商提供的支持下,使用模块使非专家更容易实施——无论是在应用工程师方面,还是在软件工具方面都可以简化设计过程。

      分立设计当然需要许多单独的部件,包括输入和输出电容器、功率电感器、功率晶体管和控制器。必须仔细选择所有这些组件,其性能取决于获得正确的值。一旦系统设计完成并生产,使用模块化解决方案可以更容易地找到第二个来源,因为模块通常遵循行业标准的封装。

      拥有更多零件对于采购部门来说也很复杂,采购组件和可靠性问题的风险更高。另一方面,采购模块可以更简单,特别是数字解决方案提供的灵活性,一个零件号可以用于多种不同的输出电压。

      在质量和可靠性方面,模块将提供经过验证、合格的设计,具有已知特性和工厂老化,以筛选出婴儿死亡率,因此可靠性可能要高得多。如果出现问题,更换模块很容易,模块供应商将负责查找根本原因并实施任何纠正措施。

      该模块还将在认证和生产期间完成适当的安全测试,从而减少电力系统设计人员所需的测试。事实上,使用分立设计将电源系统与电路的其余部分隔离,并进行适当的测试可能会很复杂。跟踪故障可能具有挑战性且耗时,在最坏的情况下,可能需要报废整个电路板。

      从性能来看,在分立设计​​中,电源和信号通常会使用相同的主机 PCB,这使得优化热设计变得更加困难。相反,模块通常会使用厚铜多层 PCB,从而提高热性能并减少寄生问题。

      总体而言,由于较低的 BoM 成本,分立元件最初可能看起来很有吸引力。然而,从长远来看,电源模块通常是最经济的选择,并且在更易于访问和提供更快的设计周期和更低的风险方面具有多种优势。