“這絕對是款傻瓜型芯片。”一位資深的電源工程師朋友在用過μModule后這樣對我說。

最近在一款結構非常緊湊的、性能非常高端的醫療電子產品B超中,他們用到了一款μModule芯片。用了LTM4600后的板子立刻變得非常簡潔,調試基本不費功夫,輸出不管是調整率、動態負載特性、紋波噪聲,都具有不錯的表現,散熱性能也相當好。

下載該產品技術文檔

他表示,在以前的產品中,一般會用分立器件來實現BUCK電路,這樣,除了控制芯片之外,還需要選擇輸入輸出電容、二極管、開關管、電感和其它采樣、補償器件,工作量比較大,對整體的可靠性也有一定限制。尤其是不確定因素比較多的電感,大部分還需要自己設計,選擇合適的磁芯和繞線。除此之外,PCB layout也是比較麻煩的地方,如果器件布局和走線不合適,還會造成環路不穩定問題或者EMC問題。

目前有很多公司推出了集成開關管和二極管的控制芯片,極大的減小了設計的工作量,但是電感的集成還是跨時代的,他補充道。

與分立器件比起來,μModule的最大優勢體現在大電流輸出上,尤其是能直接并聯使用以獲取更大的電流,在并聯后,還可以自動實現均流。雖然在小電流上,分立器件在成本上有優勢,并且也可以實現小面積布板。“不過,分立器件因為器件比較太多,經驗不足的新人布局有時候很亂,使得性能下降。”他說。

“但是,唯一遺憾的是,μModule太貴了!”他抱怨道,“如果用分立器件實現μModule功能,那么成本要低的多。如果我用分立器件實現,一塊板子PCB+所有器件的成本絕對不超過30人民幣。而μModule基本都是10美金以上的價格。”他表示。

帶著這個問題,我請教了凌力爾特公司的電源產品部產品市場經理Tony Armstrong,拋出了心中的疑問:“這么貴的產品會用在哪些終端應用中？”吃驚的是,他對此并不介意,而是從整體的角度向我“計算”了一下成本。

拿最近推出的降壓-升壓型產品系列的首款器件LTM4605來說,該器件在至20VIN 范圍內工作,調節至16V的輸出電壓,提供高達150W的輸出功率,在15mm×15mm×焊盤網格陣列(LGA)塑料模制封裝中集成了同步降壓-升壓型DC/DC控制器、4 個N溝道MOSFET、輸入和輸出旁路電容器以及補償電路。

雖然LTM4605的官方報價為:1,000片批量購買時每片美元。但該器件只需要一個電感器、反饋和檢測電阻以及大容量電容器就可實現非常扁平、緊湊和高效率的設計。如下圖所示:

對于網絡、工業和汽車系統以及由電池供電的大功率設備等應用來說,LTM4605可輕松實現緊湊的穩壓器解決方案。

再來看傳統的實現方式:

整個方案的實現看起來要復雜的多,如果考慮日益飛漲的原材料價格(PCB的價格也在一路上漲)、多個分立器件的采購周期、產品設計周期等,甚至,為了設計出更穩定的產品,公司還需要增加更多的人力成本,總成本也并非一些元器件之和那么簡單。

印象中μModule一般都是用在高端產品中,但是Armstrong卻不這么認為,他指出,事實上,μModule已經被一些中端產品采用,而未來,隨著客戶對更快上市速度、更可靠的產品性能的追求,其應用也必然會更廣。