電源控制一直是產(chǎn)品設(shè)計人員頭疼的已經(jīng)事情，隨著DC/DC （AC/DC）電源模塊的普及，這瓶頸得以突破。給企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)帶來了很大便利。電源模塊與產(chǎn)品結(jié)合了實現(xiàn)即插即用，簡化了集成并加速了設(shè)計，同時可減少電源管理部分的占板空間。

那么如何選擇一款合適產(chǎn)品本身的的電源模塊呢？

從這些模塊獲得你需要的性能，同時滿足你的預(yù)算和空間要求的關(guān)鍵在于，需要一家掌握不同可用技術(shù)的公司。

從這些模塊獲得你需要的性能，同時滿足你的預(yù)算和空間要求的關(guān)鍵在于，需要一家掌握不同可用技術(shù)的公司。

最傳統(tǒng)和最常見的非隔離式DC/DC電源模塊仍是單列直插（SiP）封裝，見圖1。這些開放框架的解決方案的確在減少設(shè)計復(fù)雜性方面取得了進展。然而，最簡單的是在印刷電路板上使用標準封裝的組件。這些組件是典型的低頻率設(shè)計（大約為300kHz），其功率密度不是恒定的。因此，其尺寸使之難以為許多空間受限的應(yīng)用所接受。下一代電源模塊需要在減少的外形規(guī)格（form factor）方面取得重大進展，以提高設(shè)計的靈活性。

圖1：傳統(tǒng)SIP開放式模塊。

為了實現(xiàn)設(shè)計人員需要的更高功率密度，電源管理供應(yīng)商必須推高開關(guān)頻率，以減小能源存儲單元的尺寸。但是，利用標準組件增加開關(guān)頻率會導(dǎo)致低效率，這主要是由于MOSFET的開關(guān)損耗。這推動著業(yè)界尋找成本有效地降低DC/DC模塊中MOSFET的驅(qū)動和電源路徑寄生阻抗的方法，生產(chǎn)與單個集成電路尺寸相仿的成型模塊。

頂源電子（TOPPOWER） DC/DC模塊

TOPPOWER所生產(chǎn)的電源模塊集成了一個完整的DC/DC轉(zhuǎn)換器所需的大多數(shù)組件，包括PWM控制器、MOSFET和電感器?？蓪崿F(xiàn)比傳統(tǒng)SIP DC/DC模塊高得多的開關(guān)頻率，通過不使用MOSFET封裝并將這些組件共同封裝在一個緊湊的QFN封裝中，實現(xiàn)了極佳的效率和熱性能。

當評估一個特定應(yīng)用的解決方案時，尺寸和成本是兩個主要的考慮因素。但是，在終端應(yīng)用中其他因素可能同樣重要或更為重要。其中一些額外考慮因素正在研究。

可靠性

所有系統(tǒng)設(shè)計人員必須處理的一個主要問題是可靠性。許多分布式電源架構(gòu)應(yīng)用需要足足運行多年，而很少停工?？煽啃栽谙到y(tǒng)總擁有成本方面發(fā)揮著重要作用。在處理功率模塊時，由于共同封裝組件的數(shù)量、高功率密度引起的熱疲勞現(xiàn)象，還有附件機制（attachment mechanism）故障的緣故，可靠性問題非常重要。

電氣性能

在選擇一個最好的模塊時，系統(tǒng)設(shè)計人員面臨的主要困難之一是尋求性能、可靠性和價格實惠之間的微妙平衡。這項任務(wù)的難度因標準化測試條件和測量結(jié)果的缺乏被放大了，特別是涉及數(shù)據(jù)表中公布的一些主要參數(shù)時，如功率能力、效率和瞬態(tài)響應(yīng)。

在比較效率時，你必須考慮到輸入電壓、輸出電壓和電流水平，在該點比較效率。瞬態(tài)響應(yīng)是另一個參數(shù)，它需要一些分析，以便有一個有效的比較。你必須確保輸入和輸出電壓是相同的，輸出電容有相同的值和類似的參數(shù)（ESR、ESL等），最后，施加的暫態(tài)電流步驟均為相同的幅度和速度。

熱性能

在許多應(yīng)用中，電源模塊需要在富有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中工作。在比較一個模塊的電源能力時，不應(yīng)只著眼于25℃時的電性能，還要考慮系統(tǒng)的環(huán)境溫度、氣流和將模塊的熱量傳到外面的方法。例如，Intersil的ISL820xM系列采用的QFN封裝旨在通過印刷電路板實現(xiàn)最佳的熱轉(zhuǎn)移，因此模塊下的大型銅板將改善整個電源的性能。

總之，新的更高功率密度的選擇已經(jīng)以非隔離負載點的DC/DC轉(zhuǎn)換器的形式進入市場。在評估具體應(yīng)用的DC/DC電源模塊時，必須注意充分研究各種方案的功能。設(shè)計人員應(yīng)經(jīng)過遴選程序，比較它們的電性能和熱性能、物理尺寸，以及應(yīng)用要求的可靠性指標。