小型化一直是電子行業的一個熱點,對電源尤其重要。電源的質量通常以單位體積的功率來衡量。本文討論了一些有助于實現小型化電源設計的注意事項。

盡量減少外部元件數量
電源通常由至少一個半導體和若干無源元件組成。將元件數量減少,是縮小整個電源尺寸的第一步。如果需要其他功能,則無源元件的數量就會增加,從而使整個解決方案所需的空間增加。圖1中的電路就是一個開關式降壓變換器的例子,所需無源元件的數量已降至最少。
盡量減少外部元件尺寸
為了獲得盡可能小的輸出電容器和電感器尺寸,開關穩壓器必須具有盡可能高的開關頻率。輸出電壓的電壓紋波基本上與外部元件的值和尺寸呈線性關系。例如,如果開關頻率增加一倍,則實現相同輸出電壓紋波所需的電感值將減半。這樣就可以減小設計尺寸。
通過集成電感減小尺寸
減小電源電路尺寸的另一種方法是將電感器與開關穩壓器組合起來。這種組合稱為模塊。通過集成,讓電感器放置在半導體上,從而有可能減小邊緣長度。通過將模塊中的電感器用作熱導體和散熱器,還可克服另一個小型化阻礙。將電感器適當地連接到電源模塊內的芯片上,可以讓半導體更好地散熱。特別是對于有著高輸出電流的小型開關穩壓器,散熱正成為一個越來越大的問題,因為芯片的使用溫度不能超過最高允許工作溫度。
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