实现小型化电源设计要注意什么？

1.尽量减少外部元件数量   

电源通常由至少一个半导体和若干无源外部元件（如电感器、电容器和几个电阻器）组成。将元件数量减少到如图1所示，是缩小整个电源尺寸的第一步。

图1. 经典式开关稳压器，带有一个半导体和若干无源元件。   

如果需要其他功能（如可调输出电压或可调软启动时间），则无源元件的数量就会增加，从而使整个解决方案所需的空间增加。图1中的电路就是一个开关式降压变换器的例子，所需无源元件的数量已降至最少。   

2.尽量减小外部元件尺寸   

为了获得尽可能小的输出电容器和电感器尺寸，开关稳压器IC必须具有尽可能高的开关频率。输出电压的电压纹波基本上与外部元件的值和尺寸呈线性关系。例如，如果开关频率增加一倍，则实现相同输出电压纹波所需的电感值将减半。这样就可以减小设计尺寸。图2显示了 LTC3307A 开关稳压器的空间要求。由于开关频率高达3MHz，可以使用小的电感器。

图2. 输出电流为3 A的开关模式电压转换器的空间要求。   

3.尽可能减小开关稳压器IC的尺寸   

ADI的LTC33xx平台由开关式降压变换器组成，变换时的开关频率高达5 MHz，通过LTC33xx平台为各种应用设计了专门的产品。LTC3315A 已针对空间有限的应用进行了优化，它是一个双通道变换器，在尺寸仅为1.64 mm × 1.64 mm的晶圆级芯片规模封装(WLCSP)中，每个通道可提供2 A的输出电流。另外值得一提的是MAX77324，它是一个单通道降压开关稳压器，最大输出电流为1.5 A，外壳尺寸为1.22 mm×0.85 mm。图3显示了MAX77324封装尺寸。    

图3. 一款采用极小封装的开关稳压器。  

图4. 双降压稳压器IC的封装外形，尺寸为1.64 mm × 1.64 mm。   

4.通过集成电感器减小尺寸   

减小电源电路尺寸的另一种方法是将电感器与开关稳压器IC组合起来，这种组合称为模块。通过集成，让电感器放置在半导体IC上，从而有可能减小边缘长度。通过将模块中的电感器用作热导体和散热器，还可克服另一个小型化阻碍。将电感器适当地连接到电源模块内的芯片上，可以让半导体更好地散热。特别是对于有着高输出电流的小型开关稳压器IC，散热正成为一个越来越大的问题，因为芯片的使用温度不能超过最高允许工作温度。   

使用创新技术来减小电源尺寸的方法有很多。这篇关于电源管理技巧的短文就介绍了其中一些方法。小型化带来了额外的间接优势，例如由于电路板空间需求减小，成本降低，就有可能打造功能性更高的技术设备，从而带来更大的效益，由于电子设备更小、更轻，甚至还能降低运输成本。

关于我爱方案网

我爱方案网是一个电子方案开发供应链平台，提供从找方案到研发采购的全链条服务。找方案，上我爱方案网!在方案超市找到合适的方案就可以直接买，没有找到就到快包定制开发。我爱方案网积累了一大批方案商和企业开发资源，能提供标准的模块和核心板以及定制开发服务，按要求交付PCBA、整机产品、软件或IoT系统。更多信息，敬请访问http://www.52solution.com