DC-DC轉(zhuǎn)換器模塊與分立設(shè)計的差別與優(yōu)缺點

幾乎所有的電子產(chǎn)品都需要搭配電源轉(zhuǎn)換器解決方案，針對不同的電壓輸入與輸出進(jìn)行轉(zhuǎn)換，新款的電源轉(zhuǎn)換器解決方案具備高度集成的特性，可以大幅縮短產(chǎn)品的設(shè)計時間。

高效率的DC-DC轉(zhuǎn)換器模塊讓設(shè)計更精簡 成本更低廉

當(dāng)您在進(jìn)行電子產(chǎn)品設(shè)計時，你總是需要先思考，你是要自己設(shè)計電源轉(zhuǎn)換器，還是購買現(xiàn)成的模塊呢？針對DC-DC轉(zhuǎn)換器，必須選擇特定的尺寸、功耗、隔離度、安全性、EMC和電氣性能，并考慮庫存和產(chǎn)品及時上市等因素，決策往往相當(dāng)困難。不過，隨著許多低成本電源模塊地推出，其實這個問題已經(jīng)不再是那么難以決定了，因為市面上已經(jīng)有許多高度集成的電源轉(zhuǎn)換模塊，可以提供更佳的電源轉(zhuǎn)換功能，并能夠降低你的成本。

在高功率的應(yīng)用下，例如想要達(dá)到600W的功率，通常會選擇購買現(xiàn)成的電源模塊，因為要在主板上增加大體積的電源模塊是不切實際的。但是在像是1W的低功率應(yīng)用，很多地會采用簡單隔離的轉(zhuǎn)換器，并可為隔離的數(shù)據(jù)接口供電，或為一個運算放大器軌的模擬電路（例如-5 V）產(chǎn)生低功率“點”電壓，這些轉(zhuǎn)換器可以從有信譽的來源購買，并采用表面貼裝或通孔模塊，價格約為2美元。然而，許多用戶認(rèn)為，它們可以用較低的總成本，并通過基本理論和器件的應(yīng)用筆記來設(shè)計和實現(xiàn)轉(zhuǎn)換器。

事實上，并不能僅是在購買模塊和分立設(shè)計的BOM之間進(jìn)行成本比較，還有許多隱藏的成本需要計算進(jìn)去。例如，如果我們想要用十個分立組件來實現(xiàn)1W的隔離變換器，其直接成本包括需要對10個組件進(jìn)行放置與檢查，相對若采用模塊，則僅需要處理一個組件的成本，另一方面，采購10個組件也許需要通過五個制造商（包括專業(yè)磁性材料），采用模塊則只需要面對一個供應(yīng)商。此外，10個組件也許有8種不同組件類型，因此也需要針對它們進(jìn)行存儲處理、檢查、庫存、挑件，僅使用一個模塊則相對簡單許多。

另一方面，還有一些間接成本也需要計算進(jìn)去，像是電路面積的成本，采用分立設(shè)計時，主板不太可能變小，采用具有嵌入式磁性的表面貼裝模塊可以讓體積較小，采用模塊可以擁有專業(yè)電源電路設(shè)計，并減少產(chǎn)品認(rèn)證上的開銷，也不需要進(jìn)行模塊的PCB設(shè)計，減少工程上投入的時間，以及設(shè)計支持的成本。如果需要安規(guī)機構(gòu)的認(rèn)證，將會有持續(xù)的認(rèn)證和檢查費用，采用多家供應(yīng)商來供貨，也有監(jiān)管、質(zhì)量保證和控制上的要求，采用模塊則可以避免這些麻煩。

如果變壓器和其他磁性部件也要自行設(shè)計和制造，那么所有上述必須考慮的因素都要再來一遍，包括得準(zhǔn)備多種電線類型和量規(guī)、絕緣材料、硬件和磁芯。舉例來說，如果變壓器帶多于六個繞組，線徑在0.07mm以下且磁芯直徑在4mm，就需要專門的技術(shù)和設(shè)備。當(dāng)然，你也可以自己直接采購磁性部件，但是它的價格跟整個DC-DC模塊一樣昂貴。

所有這些成本和相關(guān)的間接費用和時間延遲，只需要購買經(jīng)過驗證的可靠模塊便可以避免，并且還可以節(jié)省“機會成本”，使您的公司可以專注在核心業(yè)務(wù)上，將心力專注在其他更有價值的地方，讓產(chǎn)品能夠更快的上市和更早的進(jìn)行銷售。

市場上已經(jīng)出現(xiàn)最新的低成本產(chǎn)品，也比以前的產(chǎn)品有著顯著的性能改進(jìn)。例如來自村田的NXE系列，具有正在申請專利的嵌入式磁性材料的額外優(yōu)勢，能夠提供比典型的分立或競爭對手部件更佳的效能與更低的成本。NXE系列采用了村田專有的“可檢測的平面網(wǎng)格陣列”（iLGA）封裝，可與1 W工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)封裝引腳兼容，從而使DC-DC轉(zhuǎn)換器模塊的現(xiàn)有用戶能夠升級并實現(xiàn)其優(yōu)勢。

這些超緊湊型轉(zhuǎn)換器的外形只有12.7 x 10.4 x 4.8 mm，比7 mm高度的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)低30%以上，就算是具有最小空間限制的設(shè)計都可適用。此外，與市場上可用的其他隔離式表面貼裝DC/DC轉(zhuǎn)換器不同，NXE系列的優(yōu)點是使用自動化工藝制造，大大提高了整體產(chǎn)品的可靠性，并提供了一致的性能特性，其具有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)引腳兼容的封裝，使該系列產(chǎn)品是現(xiàn)有設(shè)計中的替代產(chǎn)品，以及新的緊湊型應(yīng)用的理想選擇。

以往在做“制造或購買”DC-DC轉(zhuǎn)換器的決定時常會讓人猶豫不決，因為有相當(dāng)多的因素需要考慮，如今新一代的低成本模塊已經(jīng)可以滿足更多的低功耗應(yīng)用，如果你正在“制造或購買”DC-DC轉(zhuǎn)換器間做抉擇時，不妨來了解一下村田的NXE系列解決方案。