電源模塊是一種開關調節器，它將高端和低端柵極驅動器、金屬氧化物半導體場效應晶體管 (mosfet)、電感器或變壓器以及多個無源元件集成到一個封裝中。憑借集成元件和優化的性能，電源模塊可幫助您實現高功率密度和低電磁干擾 (EMI)，同時釋放寶貴的電路板空間并加快上市時間。

　　盡管有這些好處，但設計師對基于電源模塊的解決方案仍有顧慮。有些人認為它們價格昂貴，或者只適合那些無法完成自己設計的人。因此，讓我們通過揭穿一些關于電源模塊的常見誤解來消除這些看法。

　　誤解1：

　　電源模塊并不能節省太多設計時間

　　當您需要快速周轉時間時，電源模塊會非常有用。當今的電源模塊采用了下一代 DC-DC 穩壓器的性能特征，并將其與針對該穩壓器精心挑選和驗證的無源器件集成在一起。這樣，您在采購正確的電感器或確定最佳布局以減輕電壓紋波時就不必擔心庫存問題。此外，當今的電源模塊只需要很少的外部元件，將原本需要幾天才能解決的問題變成了只需幾個小時就能完成的任務。

　　誤解2

　　電源模塊太大，不會節省設計空間

　　如今的電源模塊通過將集成無源器件盡可能靠近轉換器集成電路 (IC) 來節省電路板空間，這比單獨設計相同系統時可能的情況更接近。如圖 1 所示，僅在過去四年中，德州儀器 (TI) 就已能夠縮小其部分 36 V 模塊系列的占用空間。例如，以 TPSM33625 為例，將降壓轉換器芯片直接安裝到封裝引線框架上比上一代節省了 80% 的電路板空間。

圖1

　　誤解3

　　電源模塊不具成本效益

　　多年來，由于制造和測試技術的進步，半導體整體價格有所下降。利用這些進步，再加上只有半導體制造商才能獲得的大批量被動定價，您將獲得與分立解決方案相當(甚至更便宜)的集成電源模塊解決方案。

　　誤解4

　　電源模塊未針對效率、熱性能或噪聲性能進行優化

　　許多設計師普遍存在的一個誤解是，預選集成電感器犧牲了良好的性能以換取易用性。相反，電源模塊的設計旨在提供高效解決方案，并具有出色的熱控制能力，此外還具有集成優勢。模塊還經常使用帶屏蔽的電感器來降低電磁干擾。如圖 2 所示，TI 的TPSM82866A效率可達 96%，熱性能使其能夠在高達 125°C 的環境溫度下運行。

圖2

　　由于影響性能的因素眾多，即使是最優秀的設計師也會被分立解決方案所困擾。例如，效率取決于開關晶體管、散熱和啟發式外部元件選擇。電源模塊在設計時已考慮了這些因素，以提供最簡單的解決方案，同時保持或超過分立解決方案的性能。

　　誤解5

　　電源模塊采用去年的技術和封裝

　　集成電路制造商正在突破封裝、元件配置和工藝技術的界限，以簡化電子設計和生產。

　　傳統上與轉換器相關的性能特征也可用于模塊。TI 與其轉換器同時開發模塊，以便它們共享最新的技術進步。其中一項進步涉及使用最新的 MagPack 封裝技術來升級 TPSM828303，以獲得更好的性能和成本節省。要了解有關 MagcPack 技術的更多信息，請閱讀 TI 的技術文章“我們的新 MagPack 電源模塊技術的 4 個優勢，可幫助您在更小的空間中封裝更多功率。”

　　誤解6

　　電源模塊并非為惡劣應用而設計

　　如果電源需要在惡劣環境下運行，則應確保極端環境溫度不會導致故障。您可以使用具有擴展溫度范圍的模塊解決方案來實現這一點。

　　除了惡劣的溫度條件外，電源的干擾還可能導致醫學成像設備出現不必要的噪聲或失真，因此需要采用符合國際無線電干擾特別委員會 (Comité International Spécial des Perturbations Radioélectriques) 所規定標準的解決方案。

　　幸運的是，電源模塊已經過預先驗證，可以滿足這些要求，從而提供即插即用的解決方案。

　　電源設計越來越復雜，要求也越來越嚴格。工程師們每天都在轉向使用電源模塊，因為它們在尺寸、效率和性能方面具有優勢，這證明電源模塊不僅是一種趨勢，而且會持續存在。

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