电源模块是一种开关调节器，它将高端和低端栅极驱动器、金属氧化物半导体场效应晶体管 (mosfet)、电感器或变压器以及多个无源元件集成到一个封装中。凭借集成元件和优化的性能，电源模块可帮助您实现高功率密度和低电磁干扰 (EMI)，同时释放宝贵的电路板空间并加快上市时间。

　　尽管有这些好处，但设计师对基于电源模块的解决方案仍有顾虑。有些人认为它们价格昂贵，或者只适合那些无法完成自己设计的人。因此，让我们通过揭穿一些关于电源模块的常见误解来消除这些看法。

　　误解1：

　　电源模块并不能节省太多设计时间

　　当您需要快速周转时间时，电源模块会非常有用。当今的电源模块采用了下一代 DC-DC 稳压器的性能特征，并将其与针对该稳压器精心挑选和验证的无源器件集成在一起。这样，您在采购正确的电感器或确定最佳布局以减轻电压纹波时就不必担心库存问题。此外，当今的电源模块只需要很少的外部元件，将原本需要几天才能解决的问题变成了只需几个小时就能完成的任务。

　　误解2

　　电源模块太大，不会节省设计空间

　　如今的电源模块通过将集成无源器件尽可能靠近转换器集成电路 (IC) 来节省电路板空间，这比单独设计相同系统时可能的情况更接近。如图 1 所示，仅在过去四年中，德州仪器 (TI) 就已能够缩小其部分 36 V 模块系列的占用空间。例如，以 TPSM33625 为例，将降压转换器芯片直接安装到封装引线框架上比上一代节省了 80% 的电路板空间。

图1

　　误解3

　　电源模块不具成本效益

　　多年来，由于制造和测试技术的进步，半导体整体价格有所下降。利用这些进步，再加上只有半导体制造商才能获得的大批量被动定价，您将获得与分立解决方案相当(甚至更便宜)的集成电源模块解决方案。

　　误解4

　　电源模块未针对效率、热性能或噪声性能进行优化

　　许多设计师普遍存在的一个误解是，预选集成电感器牺牲了良好的性能以换取易用性。相反，电源模块的设计旨在提供高效解决方案，并具有出色的热控制能力，此外还具有集成优势。模块还经常使用带屏蔽的电感器来降低电磁干扰。如图 2 所示，TI 的TPSM82866A效率可达 96%，热性能使其能够在高达 125°C 的环境温度下运行。

图2

　　由于影响性能的因素众多，即使是最优秀的设计师也会被分立解决方案所困扰。例如，效率取决于开关晶体管、散热和启发式外部元件选择。电源模块在设计时已考虑了这些因素，以提供最简单的解决方案，同时保持或超过分立解决方案的性能。

　　误解5

　　电源模块采用去年的技术和封装

　　集成电路制造商正在突破封装、元件配置和工艺技术的界限，以简化电子设计和生产。

　　传统上与转换器相关的性能特征也可用于模块。TI 与其转换器同时开发模块，以便它们共享最新的技术进步。其中一项进步涉及使用最新的 MagPack 封装技术来升级 TPSM828303，以获得更好的性能和成本节省。要了解有关 MagcPack 技术的更多信息，请阅读 TI 的技术文章“我们的新 MagPack 电源模块技术的 4 个优势，可帮助您在更小的空间中封装更多功率。”

　　误解6

　　电源模块并非为恶劣应用而设计

　　如果电源需要在恶劣环境下运行，则应确保极端环境温度不会导致故障。您可以使用具有扩展温度范围的模块解决方案来实现这一点。

　　除了恶劣的温度条件外，电源的干扰还可能导致医学成像设备出现不必要的噪声或失真，因此需要采用符合国际无线电干扰特别委员会 (Comité International Spécial des Perturbations Radioélectriques) 所规定标准的解决方案。

　　幸运的是，电源模块已经过预先验证，可以满足这些要求，从而提供即插即用的解决方案。

　　电源设计越来越复杂，要求也越来越严格。工程师们每天都在转向使用电源模块，因为它们在尺寸、效率和性能方面具有优势，这证明电源模块不仅是一种趋势，而且会持续存在。

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