概述

在電源產(chǎn)品開發(fā)過程中，設(shè)計師常常會面臨兩種挑戰(zhàn)：項目延遲和成本超支。產(chǎn)品規(guī)格變更和技術(shù)規(guī)格不達(dá)標(biāo)成為項目延遲和預(yù)算超支的兩個最常見原因。為了能滿足產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格指標(biāo)，電源工程師可能會在樣板制作階段，徹底推翻先前的方案，重新設(shè)計。即使電源芯片常常被忽視，但任何一個電子產(chǎn)品的開發(fā)，都逃不開電源設(shè)計。如果將產(chǎn)品比作人，那么電源就好比一個人的心臟，心臟是否能正常跳動，關(guān)乎到人的生死存亡。電源的設(shè)計優(yōu)劣，輕則影響整個產(chǎn)品的性能，重則影響整個項目的成敗。高效的電源設(shè)計直接有益于整個系統(tǒng)的散熱，降低成品的成本和大小。低噪聲電源解決方案可確保最終產(chǎn)品符合EMI標(biāo)準(zhǔn)，如IEC EN61000。在一些數(shù)據(jù)收發(fā)器和DAC/ADC應(yīng)用中，其產(chǎn)品性能高度依賴于電源設(shè)計和EMI抗干擾水平。

硬件產(chǎn)品開發(fā)周期

硬件系統(tǒng)的設(shè)計周期屬于一種迭代過程，涉及到設(shè)計、樣板制作和驗證。每一個迭代過程都會增加系統(tǒng)研發(fā)的成本和時間。如果項目規(guī)格有所變更，便需要重新制作樣板。此外，現(xiàn)代電源管理芯片嵌入了更多的功能，這也增加了功率級設(shè)計和電路板布局的難度。因此，考慮到PCB線路引入寄生原件和復(fù)雜補償網(wǎng)絡(luò)，提前準(zhǔn)確地預(yù)測電源設(shè)計并非易事。如果樣板的電源系統(tǒng)未滿足產(chǎn)品規(guī)格要求，整個系統(tǒng)將可能無法正常工作。實際情況則是不斷修改功率極，提升設(shè)計，又或是由于相位裕度不足，原本穩(wěn)定的功率轉(zhuǎn)換器可能在較大的負(fù)載階躍時變得不穩(wěn)定，重新設(shè)計補償網(wǎng)絡(luò)在所難免。

硬件系統(tǒng)的樣板制作涉及到元器件采購、原理圖設(shè)計、PCB布局以及電路板制作及組裝，其涉及的每個步驟都可能是昂貴和耗時的（見圖2）。

• 元器件采購：交付周期漫長而不可控，元器件缺一不可。定制器件和IC則耗時更久

• 原理圖設(shè)計和PCB布局：工程師夜以繼日、挖空心思設(shè)計出看上去近乎完美的電路圖，如果想要“快馬加鞭”，成本也會“水漲船高”

• 電路板制作及組裝：交付越快價格越高，3天制作周期是7天周期花費的2倍

電源芯片快速成型技術(shù)

如圖2所示, 一款新品的樣板制作傳統(tǒng)交付周期可長達(dá)4個月，如果迭代幾次就會嚴(yán)重拖延整個項目的進(jìn)度。而新穎的電源芯片快速成型技術(shù)解決方案可以幫助電源工程師控制新產(chǎn)品開發(fā)的進(jìn)度和預(yù)算（見圖3）。

快速成型技術(shù)解決方案的4個關(guān)鍵特性：

• 高度集成：整個電源解決方案被集成到一個標(biāo)準(zhǔn)DIP/LGA封裝中。高度集成可使電源能夠（cold swap）冷插拔，并顯著簡化了PCB設(shè)計——只需要輸入和輸出覆銅（copper planes）。由于整個電源系統(tǒng)都集成在模塊中，由于PCB布線帶來的寄生參數(shù)高度可控。這樣可以完全避免由于寄生原件對電源穩(wěn)定性造成的影響。

• 訂購時在線配置：可滿足初始或修訂規(guī)格。無需復(fù)雜的功率級和補償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。出貨前，由供應(yīng)商優(yōu)化并滿足定制規(guī)格。

• 精確建模：訂購之前，預(yù)先精確仿真產(chǎn)品的穩(wěn)定性、輸出電壓紋波、功耗、故障范圍，和軟啟動時間，最大限度地滿足規(guī)格要求。

• 周期短：定制方案可在訂貨后一周內(nèi)交付。

通過使用電源芯片快速成型解決方案，電源工程師將新產(chǎn)品樣板制作時間足足縮短了95%（可在數(shù)小時內(nèi)調(diào)整，優(yōu)化和更新您的設(shè)計）（見圖4），8天足夠完成新產(chǎn)品樣板迭代。此外，還減少了其他非電源相關(guān)的原件和電路板制作及組裝的成本，從而降低了產(chǎn)品開發(fā)的總體成本。如果僅需重新設(shè)計功率級，可使用現(xiàn)有硬件系統(tǒng)樣板，簡單切換至新的電源解決方案即可。

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