电源模块的根本优势在于把体系规划人员从繁琐的电源规划中解放出来，专心中心IP开发。现在，传统的商用PCB电源模块和组件现已让坐落更好、更小的“体系级封装”模块。
新一代电源模块充分考虑了当前面对的规划应战。先进的技能优势使得这些模块更简略运用，一起也减小了全体尺度并下降BOM。新一代电源模块具有比以往产品更高的功率，供给引脚兼容的规划来满意不同电压、电流要求，可便利移植的处理计划有用下降成本。
电源规划：并非易事
从零开始规划一款牢靠的电源并非易事，尤其是涉及到开 关稳压集成电路(IC)时。典型设 计是分立元件的杂乱组合，要求具有较高的专业知识和经历，以确保电路无毛病供电。电源在 体系中无足轻重，或许会延伸 产品上市时刻，假如处理不妥 ，乃至会构成体系现场失效。
此外，分立电源规划要求许多外部元件，需求花费时刻和精力收购、办理库存以及装置，很难确保全体牢靠性。分立电源规划也往往意味着PC板布局面积较大，占用名贵的基板面积，而空间在任何时候都十分宝贵。
电源模块是处理途径
更小尺度的工艺、IC规划以及封装优势答应模块制造商将电源所需的无源元件及根底功用IC集成到单一芯片，构成小尺度电源。同步开关稳压器内置FET，比旧式开关电源尺度更小、功率更高、准确度更高。最新的电源模块将新式同步开关与电阻、电容、MOSFET、电感等元件整合在一起，组成简略易用的电源模块，减小尺度、下降成本和布局杂乱度。
电源模块也有不同
现在商场上的许多电源模块仅仅是比IC更简略运用，但并未彻底处理一切难题。抱负的模块可加快产品上市时刻，并兼具低成本等要害优势，例如：
●高功率与低功耗，依据通过客户验证的牢靠IC
●小尺度，集成更多元件
●简略运用，引脚兼容计划支撑不同的电压、电流要求，进步规划灵活性
●灵活性，可挑选低成本移植，从模块至IC，完成批量生产
由此构成牢靠的新一代体系级封装(SiP)电源模块，防止分立规划问题，一起也处理了上述问题，答应工程师将时刻投入到其它要害范畴(图1)。
通过验证的同步稳压器是规划确保IC工艺和规划的改善推动了开关电源中MOSFET晶体管的集成，这种集成又然后推动了同步整流电源的开发，彻底改变了DC-DC电源商场，尤其是高压运用范畴。最新的同步降压转化器具有超卓的高功率、低温作业以及较小尺度。
同步电源IC相对于非同步电源IC的优势
图2所示为同步与非同步电源规划之间的差异。传统的非同步转化器运用外部肖特基二极管进行整流，并在高边晶体管关断期间续流。理论上，该技能比较简略。不幸的是，实践运用中难以规划——操控愈加困难，即便该办法现已遍及选用了数十年。其最大的缺陷是二极管因为正向偏压的原因发热量巨大，所以构成体系功率极低。
同步转化器集成了低边功率MOSFET，替代外部整流二极管。与非同步转化器的二极管比较，MOSFET的低电阻压降小许多;MOSFET也可在不需求时关断。所以，大幅减小转化期间的功率损耗。这意味着电路发热更低——功率更高。低边整流MOSFET和传统的外部元件成为IC自身的一部分。
为了更好地了解该技能的好处，咱们简略核算一下功率损耗，将同步与非同步计划进行比较。
依据核算结果可知，同步整流计划将整流二极管的功耗下降了60%!很巨大——毫不夸大!
对应的热图画明晰标明，与非同步计划比较，同步DC-DC转化器作业时的发热更少。因为温度会缩短电子元件的运用寿数，这一点十分重要。引证Svante Arrhenius的一句话：“温度每下降10度，电路寿数将延伸一倍。”假定温差相差30°C，那么同步计划的寿数将是非同步计划的8倍。
通过集成补偿电路，同步整流进步了反应调理精度。更重要的是，整个输出电压规模的内部补偿省去了外部元件，明显削减元件数量，缩小外形尺度。附加利益是高精度内部电压基准，完成更高精度的稳压——在扩展作业温度规模内挨近±1%。
运用这些带同步整流的新式集成FET开关稳压器作为电源模块的根底，电源能够供给高效、低温升、小尺度等优势，并具有更高的稳压精度。例如，Maxim将喜马拉雅IC与其它元件集成在一起，构建喜马拉雅宗族电源模块。
电源模块怎么简化规划进程
即便选用这些先进的同步降压IC，牢靠的电源规划依然面对许多要求，需求战胜许多困难。规划者有必要评价输入电压、输出电压、负载电流、温度、抗噪性和/或辐射等。与开关电源规划相关的难题是外部元件挑选、元件布局、PCB布局，以及操控问题，如电磁搅扰(EMI)、射频搅扰(RFI)和射频抗扰性(RFS)。假如有其间任何问题未处理，就或许引进噪声，然后耦合到供电电路或向外耦合。
在挑选分立电源的外部元件时，慎重判别至关重要。例如，相同的电感或许具有不同的饱和电流，在快速瞬变引进大电流时发生毛病。电感有不同形状，对目标的影响也不同，包含严厉的磁心资料、线圈形状、绕线距离、频率响应、直流电阻、品质因数(Q)，以及是否屏蔽等。电感挑选过错或许引起许多问题，例如不稳定、输入或输出发生尖峰脉冲。假如电感不满意体系的功率要求，乃至导致彻底失效。假如电容挑选不正确，其电容值或许随不同频率、电压和温度改变很大，然后构成不稳定。假如挑选电源模块，部分外部元件已集成到模块内，可躲避很多危险。实践上，现在能够集成从开关电源操控器到MOSFET功率开关、电感以及补偿、偏置所需的无源元件，只需4、5个外部元件即可确保正常作业。集成的一切元件都通过精挑细选，使规划作业没有一点儿疑虑;工程师只需挑选适宜的商用化电源模块。
