【導讀】工業(yè)電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢是更小的電路板尺寸、更時(shí)尚的外形和更具成本效益。由于這些趨勢，電子系統設計人員必須降低印刷電路板（PCB）的尺寸和成本。使用現場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）和片上系統（SoC）的工業(yè)系統需要多個(gè)電源軌，同時(shí)面臨小尺寸和低成本的挑戰。
工業(yè)電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢是更小的電路板尺寸、更時(shí)尚的外形和更具成本效益。由于這些趨勢，電子系統設計人員必須降低印刷電路板（PCB）的尺寸和成本。使用現場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）和片上系統（SoC）的工業(yè)系統需要多個(gè)電源軌，同時(shí)面臨小尺寸和低成本的挑戰。集成柔性功率器件可以為這種應用顯著(zhù)降低成本，減小解決方案尺寸。
集成柔性功率器件在同一封裝內包含多個(gè) DC/DC 轉換器。這些 DC/DC 轉換器可以是單個(gè)封裝中的降壓轉換器、升壓轉換器和 / 或 LDO 的任何組合。圖 1 是一個(gè)示例功能框圖，其中 LM26480 包括兩個(gè) 2MHz 高效 1.5A 降壓轉換器和連個(gè) 300mA LDO。
圖 1：LM26480 功能框圖
讓我們通過(guò)一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明使用集成的柔性功率器件的好處。設想設計為由 SoC 或 FPGA 控制的無(wú)人機設計電源管理系統。圖 2 顯示了該系統中的四個(gè)組件，它們完全匹配電源管理 IC（PMIC）。
圖 2：分立與集成功率管理對比
所示的兩種電源解決方案都能產(chǎn)生四個(gè)獨立的電源軌，為系統的全球定位系統（GPS）、輸入 / 輸出、核心電壓和雙倍數據速率類(lèi)型 3（DDR3）供電。在這兩個(gè)選項中，前端開(kāi)關(guān)模式電源有效地將無(wú)人機電池的電壓降至 5V 電源電壓，如圖 2 的輸入所示。分立組件可以進(jìn)一步降低此 5V 電源（如選項 1 所示）或集成器件（如選項 2 所示）。
想象一下，使用四個(gè)獨立的器件為這個(gè)系統供電：兩個(gè) LP3982 300mA 單通道 LDO 和兩個(gè) TLV62084 2A 降壓轉換器。您可以使用這些分立的 DC/DC 轉換器為系統供電，但仍需要四個(gè)獨立的有源組件?？紤]到有源組件具有最高可靠性問(wèn)題，這可能不是最佳解決方案。
替代解決方案可以使用集成柔性功率器件，僅利用單個(gè) IC 就能提供系統期望的電壓和電流能力。如圖 2 所示，這提供了許多益處。
首先，與分立解決方案相比，集成解決方案的成本效益高 20％。其次，與四個(gè)分立器件的組合電路板空間相比，PMIC 解決方案需要的電路板空間低 10％。第三，集成器件需要的外部組件少于分立解決方案，這進(jìn)一步減小了整體尺寸和成本。減少物料清單（BOM）器件數量可以提高可靠性。
因此，在設計需要多個(gè)電源軌的系統時(shí)，尤其是在需要 FPGA 或 SoC 電源的應用中，請考慮集成柔性功率器件。
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