
2025 年電力電子學會年度大會(KIPE)
Vicor 將在 KIPE 2025 展會上展示 48V 電源方案,幫助工業應用獲得競爭優勢。Vicor 促使向 48V 過渡變得更容易
通過審視可靠性、可擴充性、尺寸、重量和電源設計專業技術要求等因素,我們將解釋設計選項之間的差异,還將總結模組化方法為電源系統設計帶來的優勢。
設計供電網路(PDN)時,决定使用電源模組還是分立式電源解決方案,需要仔細考慮設計變數。瞭解使用電源模組的優勢,特別是 Vicor 提供的高密度模組相對於自研分立式解決方案的優勢非常重要。通過審視可靠性、可擴充性、尺寸、重量和電源設計專業技術要求等因素,我們將解釋設計選項之間的差异,還將總結模組化方法為電源系統設計帶來的優勢。
電源模組的故障點較少,因為設計組件較少。與分立式設計相比,電源模組需要的連接較少,從而降低了裝配時出現質量缺陷的可能性。此外,由於裝配環節較少,因此操作人員對電路板的處理需求也减少了,從而降低了製造過程中靜電放電(ESD)損壞的風險。這些因素有助於提高可靠性,因此電源模組是電源系統設計更可靠的選擇。
Vicor 電源模組不僅小巧,而且功率密度大(圖 1)。 鑒於大多數電源設計都必須適應非常有限的空間,因此小型電源模組可提高靈活性。緊湊的設計提供了擴充和適應電源需求變化的能力,無需昂貴且耗時的重新設計。通過重複使用預審合格的模組,設計人員可避免與完全重新設計相關的額外測試、重新認證以及採購工作。電源模組的靈活性和可擴充性可使設計修改快速高效地實施,從而縮短開發週期並節省開發成本。 這最終將轉化為更快的上市時間。
圖 1:Vicor 電源模組小巧、功率密度大,支持多種可用的輸入和輸出電壓; 數百個組件緊密地排列在一個小型封裝中; 採用不同的組合提供隔離、穩壓、轉換和變壓功能。
在評估電源模組和分立式設計之間的選擇時,考慮產品的整個生命週期至關重要。進行分立式設計時,設計、測試和驗證的負擔會完全落在內部電源設計團隊身上。此外,從協力廠商機构獲得必要的認證以及管理複雜的製造和採購流程還會帶來重大風險和潜在的延遲。任何擴充需求可能都需要完全重新設計,從而進一步延長開發時間。
相比之下,使用電源模組可簡化供應鏈物流並減輕對機构的壓力。 這些預審合格的模塊,如 Vicor 模組,經過了徹底測試和品質控制,可確保其可靠性和合規性。此外,隨著電源需求的新增,重複使用相同的模組可實現無縫的可擴充性,無需大量重新設計工作。
電源模組可提供一種更簡單的電源系統設計方法,所需的專業知識更少。憑藉小型化的外形和高功率密度,它們將佔用更少的物理空間,從而可為 PCB 上的其它組件留出更多空間(圖 2)。這些模組的高效率還可簡化熱管理,進而降低散熱解決方案的複雜性。這種簡潔可帶來更便捷的設計反覆運算、更新及整體系統維護。
圖 2:簡單的模組化方法不僅靈活,而且可輕鬆擴充,優化供電網路所需的專業知識較少。
另一方面,分立式電源解決方案會帶來複雜的局面,在整個設計過程中需要大量的專業知識、時間和精力。這些解決方案涉及許多組件的採購、驗證和集成(圖 3)。 即使是細微的設計修改,也需要頻繁接觸的溝通,可能會打亂專案進度並帶來不必要的風險。
圖 3:分立式解決方案有更多的組件需要管理,新增了設計複雜性。
在涉及到新增更多負載或調整電源及電壓水准時,分立式設計還會受到缺乏靈活性的影響(圖 4)。 額外的電壓佈線會消耗寶貴的空間並新增系統重量,因為需要更大的外盒和線纜。 此外,這些分立式解決方案還很容易受到雜訊影響和外部干擾,從而影響其整體效能和可靠性。
圖 4:銀盒是非常不錯的隨插即用解決方案,但通常很笨重、缺乏靈活性。
總之,在評估電源系統設計選項時,電源模組比分立式電源解決方案多幾個明顯的優勢。Vicor 的電源模組,具有先進的拓撲、小型化和和散熱良好的封裝,與其它分立式設計或銀盒選項相比,提供了卓越的功率密度、效率和可靠性。
電源模組的使用簡化了設計過程,减少組件數量以及可能出現的科技設計錯誤,並加速了新產品的上市行程。此外,模組化方法可實現輕鬆的擴展和高度的靈活性,在電源需求改變時,無需耗時的重新設計。
有了預審合格模組的保證、簡化的供應鏈物流以及輕鬆重複使用模組和快速擴充 PDN 的能力,電源系統設計人員可集中精力進行創新優化,不必烦乱於複雜的自研分立式解決方案。選擇 Vicor 高密度電源模組,工程師不僅可實現高效、可靠、可擴充的供電網路,同時還可節省寶貴的時間和資源,加速產品上市行程。
本文最初由 Mouser Electronics 發表。
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