實(shí)話(huà)實(shí)說(shuō)電源設計

　　但我的朋友又披露了另一個(gè)統計數字：他設計的典型電路板上有約 30 個(gè)獨立的電源網(wǎng)絡(luò )。每個(gè)電源網(wǎng)絡(luò )都有不同的標稱(chēng)電源電壓、精度以及調整率；在有些情況下，這些標稱(chēng)電壓只相差十分之幾伏。再則，每個(gè)電源網(wǎng)需要有自己的穩壓器以及一系列去耦電容器，以便控制從近乎直流直至幾百千赫帶寬內的旁路阻抗。設計師必須分析并實(shí)現每個(gè)電源網(wǎng)絡(luò )的供電與返回路徑，以及大量的 PCB 板走線(xiàn)。在最終設計中，直流電源子系統的走線(xiàn)與電容器要占去電路板面積的一大部分。設計師必須精心建立所有這些因素的模型，以確保電流路徑得當，以及 IR 壓降很小。在達到這些電流電平時(shí)，這可不是件簡(jiǎn)單的工作。

　　然而，高質(zhì)量電源子系統與其配電系統之間卻存在一個(gè)難題。盡管供電在任何系統中都是一種不可或缺的功能，但它卻無(wú)法獲得用戶(hù)的直接贊賞或認同。用戶(hù)需要的是額外的特性、功能和性能；供電被看作設計中固有的部分。增加特性有利于營(yíng)銷(xiāo)宣傳，并獲得更多的利潤，而電源網(wǎng)絡(luò )的元件成本和占板面積卻沒(méi)有這些好處。事實(shí)上，有些人會(huì )把電源子系統占用的電路板面積看作沒(méi)有意義的負擔，就像財務(wù)部門(mén)或郵件收發(fā)室一樣。

　　我希望，你作為系統設計師或電路設計師能對物料清單上的元器件的選擇產(chǎn)生重大影響。我的這位朋友指出，為最大限度地減小電源網(wǎng)絡(luò )的負擔，你可以做幾件基本工作。首先，要幫助電源子系統設計師開(kāi)發(fā)設計一組基本的穩壓器（可以使用線(xiàn)性穩壓或開(kāi)關(guān)穩壓技術(shù)），這樣，你就可以在電路板上重用這些設計。為了使這項工作有價(jià)值，你還應該根據每一個(gè)標稱(chēng)電壓來(lái)平衡電流負載，使之處于同一范圍內，因為你找不到一種經(jīng)濟實(shí)惠設計能支持 10mA 和 1A 兩種負載。

　　其次，你還必須律已。面對浩瀚的 IC 世界，切忌貪婪心態(tài)。要選擇那些共同使用標稱(chēng)電壓較少的元件。要努力尋找符合數據表規格的部件，盡管其電源調整率為5%，因為更嚴格的規格會(huì )限制電源的靈活性。要使用標準的多輸出電源的電壓組合（最好來(lái)自多個(gè)廠(chǎng)家），這樣就可以成對地選擇不同的輸出電流和調整率，以支持多個(gè) IC，而不是僅僅支持一兩個(gè) IC。

　　你要在兩個(gè)方面進(jìn)行權衡：一方面是你想選用最合適的 IC，另一方面你在了解其獨特的電源要求時(shí)電源網(wǎng)絡(luò )設計的影響后想獲得所需的特點(diǎn)與功能。換句話(huà)說(shuō)，你要做工程師們經(jīng)常做的折衷工作（這些工作有時(shí)一目了然，但一般都難以定奪）：權衡優(yōu)缺點(diǎn)，對折衷方案作出評判，努力達到能滿(mǎn)足市場(chǎng)要求的功率、價(jià)格和性能最佳點(diǎn)。