K课堂丨几招实现电源设计小型化

 

 

小型化一直是电子行业的一个热点，对电源尤其重要。电源的质量通常以单位体积的功率来衡量。本文讨论了一些有助于实现小型化电源设计的注意事项。
 

 

 

尽量减少外部元件数量

电源通常由至少一个半导体和若干无源元件组成。将元件数量减少，是缩小整个电源尺寸的第一步。如果需要其他功能，则无源元件的数量就会增加，从而使整个解决方案所需的空间增加。图1中的电路就是一个开关式降压变换器的例子，所需无源元件的数量已降至最少。

 

尽量减少外部元件尺寸

为了获得尽可能小的输出电容器和电感器尺寸，开关稳压器必须具有尽可能高的开关频率。输出电压的电压纹波基本上与外部元件的值和尺寸呈线性关系。例如，如果开关频率增加一倍，则实现相同输出电压纹波所需的电感值将减半。这样就可以减小设计尺寸。

 

通过集成电感减小尺寸

减小电源电路尺寸的另一种方法是将电感器与开关稳压器组合起来。这种组合称为模块。通过集成，让电感器放置在半导体上，从而有可能减小边缘长度。通过将模块中的电感器用作热导体和散热器，还可克服另一个小型化阻碍。将电感器适当地连接到电源模块内的芯片上，可以让半导体更好地散热。特别是对于有着高输出电流的小型开关稳压器，散热正成为一个越来越大的问题，因为芯片的使用温度不能超过最高允许工作温度。