設計供電網絡 (PDN) 時，決定使用電源模塊還是自研分立式電源解決方案，需要仔細考慮設計變量。了解使用電源模塊的優勢，特別是 Vicor 提供的高密度模塊相對于分立式解決方案的優勢非常重要。通過審視可靠性、可擴展性、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異，還將總結模塊化方法為電源系統設計帶來的優勢。

開發供電網絡時，少即是多

電源模塊的故障點較少，因為設計組件較少。與分立式設計相比，電源模塊需要的連接較少，從而降低了裝配時出現質量缺陷的可能性。此外，由于裝配環節較少，因此操作人員對電路板的處理需求也減少了，從而降低了制造過程中靜電放電 (ESD) 損壞的風險。這些因素有助于提高可靠性，因此電源模塊是電源系統設計更可靠的選擇。

靈活擴展，高枕無憂

Vicor 電源模塊不僅小巧，而且功率密度大。鑒于大多數電源設計都必須適應非常有限的空間，因此小型電源模塊可提高靈活性。緊湊的設計提供了擴展和適應電源需求變化的能力，無需昂貴且耗時的重新設計。通過重復使用預審合格的模塊，設計人員可避免與完全重新設計相關的額外測試、重新認證以及采購工作。電源模塊的靈活性和可擴展性可使設計修改快速高效地實施，從而縮短開發周期并節省開發成本。這最終將轉化為更快的上市時間。

Vicor 電源模塊小巧、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；采用不同的組合提供隔離、穩壓、轉換和變壓功能。

擺脫產品生命周期困境

在評估電源模塊和分立式設計之間的選擇時，考慮產品的整個生命周期至關重要。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，從第三方機構獲得必要的認證以及管理復雜的制造和采購流程還會帶來重大風險和潛在的延遲。任何擴展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，使用電源模塊可簡化供應鏈物流并減輕對機構的壓力。這些預審合格的模塊，如 Vicor 模塊，經過了徹底測試和質量控制，可確保其可靠性和合規性。此外，隨著電源需求的增加，重復使用相同的模塊可實現無縫的可擴展性，無需大量重新設計工作。

電源模塊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。憑借小型化的外形和高功率密度，它們將占用更少的物理空間，從而可為 PCB 上的其它組件留出更多空間。這些模塊的高效率還可簡化熱管理，進而降低散熱解決方案的復雜性。這種簡潔可帶來更便捷的設計迭代、更新及整體系統維護。

另一方面，分立式電源解決方案會帶來復雜的局面，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采購、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，可能會打亂項目進度并帶來不必要的風險。

在涉及到增加更多負載或調整電源及電壓水平時，分立式設計還會受到缺乏靈活性的影響。額外的電壓布線會消耗寶貴的空間并增加系統重量，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噪聲影響和外部干擾，從而影響其整體性能和可靠性。

總之，在評估電源系統設計選項時，電源模塊比分立式電源解決方案多幾個明顯的優勢。Vicor 的電源模塊，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。

電源模塊的使用簡化了設計過程，減少組件數量以及可能出現的技術設計錯誤，并加速了新產品的上市進程。此外，模塊化方法可實現輕松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。

有了預審合格模塊的保證、簡化的供應鏈物流以及輕松重復使用模塊和快速擴展 PDN 的能力，電源系統設計人員可集中精力進行創新優化，不必糾結于復雜的自研分立式解決方案。選擇 Vicor 高密度電源模塊，工程師不僅可實現高效、可靠、可擴展的供電網絡，同時還可節省寶貴的時間和資源，加速產品上市進程。

本文最初由 Mouser Electronics 發表。

審核編輯：劉清