直通车：直击直流电源模块的设计“壁垒”

电路设计一直都是工程师必备课程，直流电源模块的设计一直都是困扰工程师的难点，因为在设计过程有两个“壁垒”，一是热处理，二是电流最大化。这两个难点只要处理成功，那么直流电源模块的设计就不是问题了，下面我们一起直击直流电源模块的设计难点。

1、热处理

它给很多电源厂家玩文字游戏的空间，因为热处理是电源模块设计中最大的局限性所在，也是最容易被用户所忽略的地方。大家都知道，工业级电源模块跟军品模块的最大区别就在于工作温度，工作温度又分环境温度和元器件温度。以元器件温度来说，行业共识是最高只能达到125摄氏度;而环境温度比较合理的标注应该是-45到+85摄氏度(当然，并不是所有的电源厂家都能做到这一点，但顶级电源供应商都能做到)，游戏开始了：前段时间有个案子，客户问我说怎么你们的工作温度这么窄(-40到+85)?说是谁谁的模块可以做到120度云云，费了我好大的功夫才给客户解释清楚!游戏二：淡化处理“功率将额”，乍一看，两款产品设计规格一模一样，好像只能看谁价格做得更低了。其实不然，任何标准的产品规格书最后都会有将额曲线图，很容易可以比较出优劣。举个例子：A、C两款1/4砖模块,设计均为1.8V@80A,但通过比较将额曲线发现，在50摄氏度300LFM同等环境下，C模块仍输出80A而A模块只能输出75A。可别小看了这5安培，在某些时候会造成整个系统DOWN机。

其实我们也可以一目了然地分出优劣。下面是两款产品的热成像图(输入48VDC，输出3.3V @ 35A，温度25°C，气流200LFM)。但是看DATASHEET其实是看不出来的。 

图1：热成像对比图

2、电流最大化

电流最大化跟热处理紧密相关。大电流的最大局限就在散热，采用双排针脚也是因为这个原因。

可能有人会说客户实际上用不了这么大的电流，做大了价格会上升反而会不容易销售，而且，很多客户可以接受几块并联。其实这不矛盾，从通信行业的发展趋势来看，终端设备都在朝着小巧型发展，这就要求配套的电源功率密度更高。大功率模块电源应该被看作是下一代产品，目前还在用的几块并联实现大电流输出将逐渐被大电流模块所替代。

还是要再次强调功率将额问题。下图为(1)所提及的将额曲线，1/4砖80A是时下非常热销的一款产品，两家公司产品都号称在1.8V时可最大输出80A，笔者摘取了两家公司网站上产品资料的将额曲线图。各位可以比较下这个点：50摄氏度，气流300LFM,看看其输出电流是否一样呢? 

图2：将额曲线对比图