DC-DC转换器模块与分立设计的差别与优缺点

几乎所有的电子产品都需要搭配电源转换器解决方案，针对不同的电压输入与输出进行转换，新款的电源转换器解决方案具备高度集成的特性，可以大幅缩短产品的设计时间。

 

高效率的DC-DC转换器模块让设计更精简  成本更低廉

 

当您在进行电子产品设计时，你总是需要先思考，你是要自己设计电源转换器，还是购买现成的模块呢？针对DC-DC转换器，必须选择特定的尺寸、功耗、隔离度、安全性、EMC和电气性能，并考虑库存和产品及时上市等因素，决策往往相当困难。不过，随着许多低成本电源模块地推出，其实这个问题已经不再是那么难以决定了，因为市面上已经有许多高度集成的电源转换模块，可以提供更佳的电源转换功能，并能够降低你的成本。

 

在高功率的应用下，例如想要达到600W的功率，通常会选择购买现成的电源模块，因为要在主板上增加大体积的电源模块是不切实际的。但是在像是1W的低功率应用，很多地会采用简单隔离的转换器，并可为隔离的数据接口供电，或为一个运算放大器轨的模拟电路（例如-5 V）产生低功率“点”电压，这些转换器可以从有信誉的来源购买，并采用表面贴装或通孔模块，价格约为2美元。然而，许多用户认为，它们可以用较低的总成本，并通过基本理论和器件的应用笔记来设计和实现转换器。

 

事实上，并不能仅是在购买模块和分立设计的BOM之间进行成本比较，还有许多隐藏的成本需要计算进去。例如，如果我们想要用十个分立组件来实现1W的隔离变换器，其直接成本包括需要对10个组件进行放置与检查，相对若采用模块，则仅需要处理一个组件的成本，另一方面，采购10个组件也许需要通过五个制造商（包括专业磁性材料），采用模块则只需要面对一个供应商。此外，10个组件也许有8种不同组件类型，因此也需要针对它们进行存储处理、检查、库存、挑件，仅使用一个模块则相对简单许多。

 

另一方面，还有一些间接成本也需要计算进去，像是电路面积的成本，采用分立设计时，主板不太可能变小，采用具有嵌入式磁性的表面贴装模块可以让体积较小，采用模块可以拥有专业电源电路设计，并减少产品认证上的开销，也不需要进行模块的PCB设计，减少工程上投入的时间，以及设计支持的成本。如果需要安规机构的认证，将会有持续的认证和检查费用，采用多家供应商来供货，也有监管、质量保证和控制上的要求，采用模块则可以避免这些麻烦。

 

如果变压器和其他磁性部件也要自行设计和制造，那么所有上述必须考虑的因素都要再来一遍，包括得准备多种电线类型和量规、绝缘材料、硬件和磁芯。举例来说，如果变压器带多于六个绕组，线径在0.07mm以下且磁芯直径在4mm，就需要专门的技术和设备。当然，你也可以自己直接采购磁性部件，但是它的价格跟整个DC-DC模块一样昂贵。

 

所有这些成本和相关的间接费用和时间延迟，只需要购买经过验证的可靠模块便可以避免，并且还可以节省“机会成本”，使您的公司可以专注在核心业务上，将心力专注在其他更有价值的地方，让产品能够更快的上市和更早的进行销售。

 

市场上已经出现最新的低成本产品，也比以前的产品有着显着的性能改进。例如来自爱浦的FD系列，具有正在申请专利的嵌入式磁性材料的额外优势，能够提供比典型的分立或竞争对手部件更佳的效能与更低的成本。NXE系列采用了村田专有的“可检测的平面网格阵列”（iLGA）封装，可与1 W工业标准封装引脚兼容，从而使DC-DC转换器模块的现有用户能够升级并实现其优势。

 

这些超紧凑型转换器的外形只有12.7 x 10.4 x 4.8 mm，比7 mm高度的行业标准低30%以上，就算是具有最小空间限制的设计都可适用。此外，与市场上可用的其他隔离式表面贴装DC/DC转换器不同，NXE系列的优点是使用自动化工艺制造，大大提高了整体产品的可靠性，并提供了一致的性能特性，其具有行业标准引脚兼容的封装，使该系列产品是现有设计中的替代产品，以及新的紧凑型应用的理想选择。

 

以往在做“制造或购买”DC-DC转换器的决定时常会让人犹豫不决，因为有相当多的因素需要考虑，如今新一代的低成本模块已经可以满足更多的低功耗应用，如果你正在“制造或购买”DC-DC转换器间做抉择时，不妨来了解一下爱浦的FD系列解决方案。