工程師教你如何選擇正確的電源模塊

　　設計從在FPGA上實(shí)現的概念證明開(kāi)始，現在到了必須創(chuàng )造電源的時(shí)候。一個(gè)隔離式電源模塊提供12V電源，為先進(jìn)的ASIC、微控制器、FPGA和各種其他元件供電。一如既往，這些元件實(shí)際上充滿(mǎn)了電路板的空間，提供充分的電力、穩定性、熱性能、低噪聲及可靠性需要挑戰物理定律。

　　由于A(yíng)SIC、微控制器和FPGA的大電流要求，你可以使用基于分立元件的電源（一種分立和集成式的組合）或基于模塊的解決方案。當解決方案規格和外形固定時(shí)，成本、設計工作量和性能之間的權衡是必須考慮的條件。不過(guò)，當FPGA和微碼選項仍然未知并在最后一刻前有可能變化時(shí)，時(shí)間就成為關(guān)鍵因素，有可能出現不可預見(jiàn)的開(kāi)發(fā)延遲。

　　在使用分立元件來(lái)設計你的電源時(shí)，當你思考需要考慮的所有元件，你就會(huì )很快意識到電源模塊能夠提供的價(jià)值。在分立方案下，挑選合適的PWM控制器、FET、電感器、補償方案和其他支持元件都需要時(shí)間，從而使設計周期變長(cháng)。

　　此外，對電路板進(jìn)行合理布局需要的時(shí)間，以及所涉及的持續元件采購成本和時(shí)間都是電源模塊能夠為設計你的電源解決方案帶來(lái)顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn)的所有重要原因。

　　由于系統設計要求、電路板空間緊張和你的概念本質(zhì)，你決定項目應當采用基于模塊的解決方案。電源模塊可提供完全集成的DC/DC穩壓器。這意味著(zhù)控制器、FET、電感器和補償電路全都包含在單個(gè)封裝之內。模塊可以是模擬式、帶數字包封的模擬式或純數字式。

　　對于你的設計，你決定選擇ISL8270M數字DC/DC電源模塊。該模塊可提供25A連續輸出電流，無(wú)需風(fēng)扇或散熱器。熱增強的高密度陣列（HAD）模塊能夠將熱直接消散在電路板中。模塊的ChargeMode數字控制可響應單個(gè)開(kāi)關(guān)周期內的瞬態(tài)負載，無(wú)需補償。另外它還能夠最小化輸出電容，以增加設計的密度。像ChargeMode這樣的功能可讓設計始終保持穩定，無(wú)論溫度或輸出電容及負載如何變化。

　　引腳設置（Pin strap）模式允許對預編程配置進(jìn)行快速變更。對于該電源模塊，使用名為PowerNavigator的圖形用戶(hù)界面（GUI）設計工具來(lái)簡(jiǎn)化設置和配置。該工具使變更數字電源設計的特性和功能變得容易，無(wú)需編寫(xiě)一行代碼，從而確保設計能在一星期的最后期限之前完成！

　　設計的概念證明對電源設計工程師始終是個(gè)挑戰，沒(méi)有堅強的神經(jīng)是不成的。當系統電源發(fā)生變化時(shí)會(huì )出現無(wú)休止的障礙，如由于誤差和性能改進(jìn)的電壓變化，或者由于誤計算和FPGA及微控制器的不斷調整的電流變化。對電源設計工程師來(lái)說(shuō)，這些變化意味著(zhù)進(jìn)一步的密度和熱考慮，但最壞的情況是，這意味著(zhù)令人畏懼的補償網(wǎng)絡(luò )重新計算。使用該數字電源模塊的ChargeMode特性，你能拋開(kāi)你的計算書(shū)、計算尺、高檔計算器和不再惦記用智能手機尋求技術(shù)支持。