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概述

在電源產品開發過程中，設計師常常會面臨兩種挑戰：項目延遲和成本超支。產品規格變更和技術規格不達標成為項目延遲和預算超支的兩個最常見原因。為了能滿足產品技術規格指標，電源工程師可能會在樣板制作階段，徹底推翻先前的方案，重新設計。即使電源芯片常常被忽視，但任何一個電子產品的開發，都逃不開電源設計。如果將產品比作人，那么電源就好比一個人的心臟，心臟是否能正常跳動，關乎到人的生死存亡。電源的設計優劣，輕則影響整個產品的性能，重則影響整個項目的成敗。高效的電源設計直接有益于整個系統的散熱，降低成品的成本和大小。低噪聲電源解決方案可確保最終產品符合EMI標準，如IEC EN61000。在一些數據收發器和DAC/ADC應用中，其產品性能高度依賴于電源設計和EMI抗干擾水平。

硬件產品開發周期

硬件系統的設計周期屬于一種迭代過程，涉及到設計、樣板制作和驗證。每一個迭代過程都會增加系統研發的成本和時間。如果項目規格有所變更，便需要重新制作樣板。此外，現代電源管理芯片嵌入了更多的功能，這也增加了功率級設計和電路板布局的難度。因此，考慮到PCB線路引入寄生原件和復雜補償網絡，提前準確地預測電源設計并非易事。如果樣板的電源系統未滿足產品規格要求，整個系統將可能無法正常工作。實際情況則是不斷修改功率極，提升設計，又或是由于相位裕度不足，原本穩定的功率轉換器可能在較大的負載階躍時變得不穩定，重新設計補償網絡在所難免。

圖1: 硬件系統設計迭代過程

硬件系統的樣板制作涉及到元器件采購、原理圖設計、PCB布局以及電路板制作及組裝，其涉及的每個步驟都可能是昂貴和耗時的（見圖2）。

元器件采購：交付周期漫長而不可控，元器件缺一不可。定制器件和IC則耗時更久

原理圖設計和PCB布局：工程師夜以繼日、挖空心思設計出看上去近乎完美的電路圖，如果想要“快馬加鞭”，成本也會“水漲船高”

電路板制作及組裝：交付越快價格越高，3天制作周期是7天周期花費的2倍

圖 2: 傳統硬件系統樣板制作步驟

電源芯片快速成型技術

如圖2所示, 一款新品的樣板制作傳統交付周期可長達4個月，如果迭代幾次就會嚴重拖延整個項目的進度。而新穎的電源芯片快速成型技術解決方案可以幫助電源工程師控制新產品開發的進度和預算（見圖3）。

圖 3: 電源芯片快速成型技術解決方案

快速成型技術解決方案的4個關鍵特性：

高度集成：整個電源解決方案被集成到一個標準DIP/LGA封裝中。高度集成可使電源能夠（cold swap）冷插拔，并顯著簡化了PCB設計——只需要輸入和輸出覆銅（copper planes）。由于整個電源系統都集成在模塊中，由于PCB布線帶來的寄生參數高度可控。這樣可以完全避免由于寄生原件對電源穩定性造成的影響。

訂購時在線配置：可滿足初始或修訂規格。無需復雜的功率級和補償網絡設計。出貨前，由供應商優化并滿足定制規格。

精確建模：訂購之前，預先精確仿真產品的穩定性、輸出電壓紋波、功耗、故障范圍，和軟啟動時間，最大限度地滿足規格要求。

周期短：定制方案可在訂貨后一周內交付。

通過使用電源芯片快速成型解決方案，電源工程師將新產品樣板制作時間足足縮短了95%（可在數小時內調整，優化和更新您的設計）（見圖4），8天足夠完成新產品樣板迭代。此外，還減少了其他非電源相關的原件和電路板制作及組裝的成本，從而降低了產品開發的總體成本。如果僅需重新設計功率級，可使用現有硬件系統樣板，簡單切換至新的電源解決方案即可。