為什么不選擇分立式電源？而要選擇電源模塊？

設(shè)計(jì)供電網(wǎng)絡(luò) (PDN) 時(shí)，決定使用電源模塊還是自研分立式電源解決方案，需要仔細(xì)考慮設(shè)計(jì)變量。了解使用電源模塊的優(yōu)勢(shì)，特別是 Vicor 提供的高密度模塊相對(duì)于分立式解決方案的優(yōu)勢(shì)非常重要。通過(guò)審視可靠性、可擴(kuò)展性、尺寸、重量和電源設(shè)計(jì)專業(yè)技術(shù)要求等因素，我們將解釋設(shè)計(jì)選項(xiàng)之間的差異，還將總結(jié)模塊化方法為電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)。

開發(fā)供電網(wǎng)絡(luò)時(shí)，少即是多

電源模塊的故障點(diǎn)較少，因?yàn)樵O(shè)計(jì)組件較少。與分立式設(shè)計(jì)相比，電源模塊需要的連接較少，從而降低了裝配時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量缺陷的可能性。此外，由于裝配環(huán)節(jié)較少，因此操作人員對(duì)電路板的處理需求也減少了，從而降低了制造過(guò)程中靜電放電 (ESD) 損壞的風(fēng)險(xiǎn)。這些因素有助于提高可靠性，因此電源模塊是電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)更可靠的選擇。

靈活擴(kuò)展，高枕無(wú)憂

Vicor 電源模塊不僅小巧，而且功率密度大。鑒于大多數(shù)電源設(shè)計(jì)都必須適應(yīng)非常有限的空間，因此小型電源模塊可提高靈活性。緊湊的設(shè)計(jì)提供了擴(kuò)展和適應(yīng)電源需求變化的能力，無(wú)需昂貴且耗時(shí)的重新設(shè)計(jì)。通過(guò)重復(fù)使用預(yù)審合格的模塊，設(shè)計(jì)人員可避免與完全重新設(shè)計(jì)相關(guān)的額外測(cè)試、重新認(rèn)證以及采購(gòu)工作。電源模塊的靈活性和可擴(kuò)展性可使設(shè)計(jì)修改快速高效地實(shí)施，從而縮短開發(fā)周期并節(jié)省開發(fā)成本。這最終將轉(zhuǎn)化為更快的上市時(shí)間。

Vicor 電源模塊小巧、功率密度大，支持多種可用的輸入和輸出電壓；數(shù)百個(gè)組件緊密地排列在一個(gè)小型封裝中；采用不同的組合提供隔離、穩(wěn)壓、轉(zhuǎn)換和變壓功能。

擺脫產(chǎn)品生命周期困境

在評(píng)估電源模塊和分立式設(shè)計(jì)之間的選擇時(shí)，考慮產(chǎn)品的整個(gè)生命周期至關(guān)重要。進(jìn)行分立式設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)、測(cè)試和驗(yàn)證的負(fù)擔(dān)會(huì)完全落在內(nèi)部電源設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)身上。此外，從第三方機(jī)構(gòu)獲得必要的認(rèn)證以及管理復(fù)雜的制造和采購(gòu)流程還會(huì)帶來(lái)重大風(fēng)險(xiǎn)和潛在的延遲。任何擴(kuò)展需求可能都需要完全重新設(shè)計(jì)，從而進(jìn)一步延長(zhǎng)開發(fā)時(shí)間。

相比之下，使用電源模塊可簡(jiǎn)化供應(yīng)鏈物流并減輕對(duì)機(jī)構(gòu)的壓力。這些預(yù)審合格的模塊，如 Vicor 模塊，經(jīng)過(guò)了徹底測(cè)試和質(zhì)量控制，可確保其可靠性和合規(guī)性。此外，隨著電源需求的增加，重復(fù)使用相同的模塊可實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的可擴(kuò)展性，無(wú)需大量重新設(shè)計(jì)工作。

電源模塊可提供一種更簡(jiǎn)單的電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，所需的專業(yè)知識(shí)更少。憑借小型化的外形和高功率密度，它們將占用更少的物理空間，從而可為 PCB 上的其它組件留出更多空間。這些模塊的高效率還可簡(jiǎn)化熱管理，進(jìn)而降低散熱解決方案的復(fù)雜性。這種簡(jiǎn)潔可帶來(lái)更便捷的設(shè)計(jì)迭代、更新及整體系統(tǒng)維護(hù)。

另一方面，分立式電源解決方案會(huì)帶來(lái)復(fù)雜的局面，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要大量的專業(yè)知識(shí)、時(shí)間和精力。這些解決方案涉及許多組件的采購(gòu)、驗(yàn)證和集成（圖 3）。即使是細(xì)微的設(shè)計(jì)修改，也需要頻繁接觸的溝通，可能會(huì)打亂項(xiàng)目進(jìn)度并帶來(lái)不必要的風(fēng)險(xiǎn)。

在涉及到增加更多負(fù)載或調(diào)整電源及電壓水平時(shí)，分立式設(shè)計(jì)還會(huì)受到缺乏靈活性的影響。額外的電壓布線會(huì)消耗寶貴的空間并增加系統(tǒng)重量，因?yàn)樾枰蟮耐夂泻途€纜。此外，這些分立式解決方案還很容易受到噪聲影響和外部干擾，從而影響其整體性能和可靠性。

總之，在評(píng)估電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)選項(xiàng)時(shí)，電源模塊比分立式電源解決方案多幾個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)。Vicor 的電源模塊，具有先進(jìn)的拓?fù)洹⑿⌒突秃蜕崃己玫姆庋b，與其它分立式設(shè)計(jì)或銀盒選項(xiàng)相比，提供了卓越的功率密度、效率和可靠性。

電源模塊的使用簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)過(guò)程，減少組件數(shù)量以及可能出現(xiàn)的技術(shù)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，并加速了新產(chǎn)品的上市進(jìn)程。此外，模塊化方法可實(shí)現(xiàn)輕松的擴(kuò)展和高度的靈活性，在電源需求改變時(shí)，無(wú)需耗時(shí)的重新設(shè)計(jì)。

有了預(yù)審合格模塊的保證、簡(jiǎn)化的供應(yīng)鏈物流以及輕松重復(fù)使用模塊和快速擴(kuò)展 PDN 的能力，電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可集中精力進(jìn)行創(chuàng)新優(yōu)化，不必糾結(jié)于復(fù)雜的自研分立式解決方案。選擇 Vicor 高密度電源模塊，工程師不僅可實(shí)現(xiàn)高效、可靠、可擴(kuò)展的供電網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)還可節(jié)省寶貴的時(shí)間和資源，加速產(chǎn)品上市進(jìn)程。

本文最初由 Mouser Electronics 發(fā)表。

審核編輯：劉清