中心議題：

• 利用DC-DC非隔離式負載點電源模塊來簡化設計

解決方案：

• 采用Intersil DC-DC POL ISL8200M電源模塊

采用FPGA
、DSP或(huo)微(wei)處(chu)理(li)器(qi)設(she)計(ji)是(shi)設(she)計(ji)的(de)關(guan)鍵(jian)部(bu)分(fen)

，也(ye)最(zui)花(hua)費(fei)時(shi)間(jian)。係(xi)統(tong)級(ji)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)將(jiang)主(zhu)要(yao)精(jing)力(li)集(ji)中(zhong)於(yu)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)而(er)受(shou)益(yi)匪(fei)淺(qian)，他(ta)們(men)還(hai)需(xu)要(yao)解(jie)決(jue)諸(zhu)如(ru)產(chan)品(pin)上(shang)市(shi)時(shi)間(jian)
、實現小型化尺寸的問題。使用最新一代DC-DC非隔離式負載點(POL)電源模塊可以為他們帶來重要優勢。

這些模塊具有高度的集成和密度，先進的封裝技術可以發揮高功率密度的優勢，整體性能十分可靠——甚shen至zhi可ke以yi滿man足zu最zui苛ke刻ke的de電dian源yuan管guan理li要yao求qiu。使shi用yong電dian源yuan模mo塊kuai意yi味wei著zhe需xu要yao最zui少shao的de外wai部bu元yuan件jian
，因yin此ci設she計ji人ren員yuan可ke以yi迅xun速su實shi現xian複fu雜za的de電dian源yuan管guan理li設she計ji，並bing專zhuan注zhu於yu核he心xin設she計ji。即ji使shi是shi在zai設she計ji周zhou期qi的de中zhong後hou期qi電dian源yuan需xu求qiu出chu現xian了le變bian化hua時shi，電dian源yuan模mo塊kuai也ye可ke以yi應ying對dui自zi如ru。

在介紹電源模塊優點的具體細節之前，讓我們來看看設計方麵的問題。在采用一個分立式(非模塊)解決方案時
，設計師必須考慮幾個問題。所有的問題都可能延緩設計進程，拖延產品推向市場的時間。例如，選擇合適的PWM控製器、FET驅動器、功率FET、電dian感gan器qi，以yi滿man足zu代dai表biao第di一yi階jie段duan的de具ju體ti電dian源yuan要yao求qiu，這zhe通tong常chang是shi一yi個ge漫man長chang的de分fen立li式shi電dian源yuan設she計ji周zhou期qi。在zai選xuan定ding了le這zhe些xie主zhu要yao功gong率lv器qi件jian之zhi後hou，設she計ji人ren員yuan必bi須xu開kai發fa一yi個ge補bu償chang電dian路lu，其qi依yi據ju是shi將jiang要yao在zai一yi個ge給gei定ding的de係xi統tong中zhong使shi用yong的de各ge種zhong負fu載zai的de輸shu出chu電dian壓ya規gui格ge。這zhe可ke能neng非fei常chang單dan調tiao和he乏fa味wei，還hai要yao花hua很hen多duo時shi間jian——往往還需要返工。除了補償電路設計，還需要選擇功率級、驅動器、功率FET和電感器，以滿足功率效率的目標。這可能需要根據不同的應用需求進行反複的元件選擇。

在設計分立式電源之後，布板工作以及噪聲和散熱要求方麵的問題增加了設計周期的複雜性。總之，這是一個繁瑣的過程。

但是像Intersil DC-DC POL ISL8200M這樣的電源模塊就可以改變這個過程
，因為它集成了PWM控製器、驅動器
、功率FET、電感器、支持分立元件的IC，還有優化的補償電路。所有這些都集成在一個15×5mm QFN封裝內。該電源可以根據其電流共享架構的輸出功率要求進行擴展，該模塊采用耐熱增強型封裝，高度僅為2.2mm，所以它可以安裝在PCB的背麵。

當頂層PCB空間存在問題時，ISL8200M的2.2mm低高度QFN封裝就成為了一種優勢。低高度封裝將滿足大多數PCB背麵的間隙要求，尤其是因為QFN封裝不需要散熱器或氣流，可以覆蓋大部分工業溫度範圍的全輸出功率範圍。利用QFN封裝底部非常低的2C/W熱阻的θ J/C值，大部分的熱量都可以通過封裝底部和安全通孔消散掉
，並下行至PCB的接地層。這是因為功率MOSFET和電感器等內部高功率耗散元件直接焊接到了這些大型導電片(conducTIve pad)上，從而實現了從模塊到PCB的有效傳熱
，以提高熱效率，最終可以將一個最高360W負載點電源解決方案安裝在PCB的背麵。在需要一個複雜的電源設計和頂層PCB空間有限時，這是非常有效的方法，因為它減少了外形尺寸，同時實現了更高的係統功能。除了散熱能力
，QFN封裝的封裝邊緣周圍有暴露的引線，為使用所有引腳進行調試和焊點仿真驗證提供了便利。

在係統設計周期中
，負載電流要求可能會改變，但電源卻不需要改變。ISL8200M可以支持整個溫度範圍從低於10A一直到高達60A的負載電流。每個獨立的電源模塊可以單獨支持10A的輸出電流，但是，通過使用該模塊的專利均流架構，這些模塊可以並聯起來，提供高達60A的輸出電流。所以，一旦在設計中采用了ISL8200M，dianyuanjiukeyixunsujinxingxiugai，yimanzugezhongbuduanbianhuadeyingyongxuqiu。ciwai

，youyucaiyonglezhuanlidemokuaidianliugongxiangjiagou，zaiyigegeidingyingyongxuyaoyigegaogonglvdejiejuefanganshi，ruguobujuxianzhichengweileyigewenti，binglianduogeISL8200M模塊將為克服這一挑戰提供靈活性。當輸出電壓調節沒有受到所需的模塊連接布局的影響時

，並聯連接模塊的主連接(main connection)解決了布局敏感性的問題。輸出電壓遠端監測和模塊之間的有功電流共享平衡可以降低PCB走線布局的敏感性

，所以這種靈活性可用來應對最複雜的電源設計和布局方麵的挑戰。

當電源要求大於10A時
，隻需要5個主連接並聯多達6個模塊。輸入和輸出電壓軌需要連接起來，同時需要大容量電容以減少瞬變對電源的影響。建議對輸入電壓使用總共220uF的電容，而對輸出電壓使用總共330uFdedianrong。ruguoxuyaomanzukekedezaoshengguige，keyizengjiapangludianrong，yibianlvchuwaibugaopinzaosheng。qici
，haibixulianjieshinengyinjiao，yibiangenjuxitongdeyaoqiujinyonghuoqiyonggongdian。lianjiedeshinengyinjiaokeyizuoweiyigezhongyaodeguzhangbaohugongneng
，jichanpinguzhangwoshougongneng(products fault handshaking function)使(shi)用(yong)。如(ru)果(guo)模(mo)塊(kuai)當(dang)中(zhong)的(de)一(yi)個(ge)出(chu)現(xian)了(le)故(gu)障(zhang)

，該(gai)模(mo)塊(kuai)即(ji)被(bei)禁(jin)用(yong)，所(suo)有(you)已(yi)連(lian)接(jie)的(de)模(mo)塊(kuai)也(ye)將(jiang)被(bei)禁(jin)用(yong)
，以(yi)防(fang)止(zhi)負(fu)載(zai)或(huo)電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)出(chu)現(xian)過(guo)應(ying)力(li)的(de)情(qing)況(kuang)。然(ran)後(hou)應(ying)連(lian)接(jie)CLCKOUT和FSYNC_IN引腳。連接了CLCKOUT引腳的模塊被認為是主電源模塊
，需要設置參考開關頻率。

在一個有兩個模塊的操作中，與FSYNC_IN連接的模塊的開關頻率將為180°異相。對於並聯的兩個以上模塊

，相位控製是根據數據表建議
，通過在PH_CNTRL或huo相xiang位wei控kong製zhi引yin腳jiao增zeng加jia一yi個ge電dian阻zu分fen壓ya器qi來lai調tiao整zheng的de。利li用yong各ge自zi異yi相xiang編bian程cheng開kai關guan頻pin率lv的de多duo相xiang操cao作zuo，能neng夠gou實shi現xian降jiang低di外wai部bu噪zao聲sheng或huo紋wen波bo。這zhe減jian少shao了le滿man足zu給gei定ding負fu載zai點dian關guan鍵jian輸shu出chu的de電dian壓ya調tiao節jie要yao求qiu所suo需xu的de外wai部bu電dian容rong或huo電dian容rong器qi的de數shu量liang。最zui後hou，ISHARE引腳之間必須連接起來。這個引腳是用來平衡每個模塊的負載電流。在這個連接接入了一個電阻RISHARE，以便設置總輸出電流。模塊ISET引腳的一個附加電阻用來建立一個內部電壓
，用於比較ISHARE總zong線xian，以yi幫bang助zhu平ping衡heng每mei個ge模mo塊kuai的de輸shu出chu電dian流liu。與yu目mu前qian市shi場chang上shang的de同tong類lei解jie決jue方fang案an相xiang比bi，由you於yu模mo塊kuai之zhi間jian的de連lian接jie少shao了le很hen多duo
，而er且qie在zai設she計ji周zhou期qi中zhong幾ji乎hu不bu必bi考kao慮lv布bu局ju的de敏min感gan性xing，並bing聯lian操cao作zuo的deISL8200M大大降低了複雜性。

一旦在設計中采用了像ISL8200M的電源模塊，就能夠迅速並聯6個模塊
，實現高達60A的功率，這將加速未來的設計，或迅速適應設計周期過程中設計要求的變化。

部署在非隔離式DC-DC POL電dian源yuan中zhong的de電dian源yuan模mo塊kuai可ke以yi節jie省sheng時shi間jian
，減jian少shao研yan發fa成cheng本ben
，加jia速su產chan品pin上shang市shi時shi間jian
，並bing有you助zhu於yu設she計ji人ren員yuan將jiang更geng多duo的de精jing力li集ji中zhong在zai核he心xin係xi統tong設she計ji。上shang述shu電dian源yuan模mo塊kuai的de高gao度du集ji成cheng的de元yuan件jian
、耐熱增強型低高度QFN封裝，以及獲得專利的電流共享架構

，都有助於加速設計周期。該電源模塊還提供了有一個在線仿真工具(iSim)和評估板。