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用于高端细分市场电源模块 　　摘要:美国国家半导体的必威体育精装版SIMPLE SWITCHER??易电源电源模块，通过在同一封装内集成电感器和单片同步稳压器，实现了最高的“易用性”水平。对设计的孜孜以求使得一个专业的电源设计人员的要求远不只是“易用性”，还包括：在高温度环境下保证产品的性能和电气规格、电磁干扰达到国际标准、焊接可靠、抗震能力强等。本文描述了在不同细分市场，包括工业领域、医疗领域、航空和军事领域、广播视频和通信基础设施领域，如何达到更高性能目标。 　　关键词：SIMPLE SWITCHER??易电源；美国国家半导体；LMZ14203；电源模块， 　　Power Modules in High-End Market Segments 　　 　　Ralf Regenhold 　　（ Technical Marketing Manager Power Management Europe） 　　 　　Abstract： The new SIMPLE SWITCHER? power modules from National Semiconductor reach the highest possible level of “Ease of Use” by integrating an inductor and a monolithic synchronous regulator within one power package. Professional power designers have far more requirements than “Ease of Use” related to design efforts, including: high ambient temperatures, requiring guaranteed performance and electrical specs; electrical emission （EMI） within international standards, reliable soldering; and vibration robustness. 　　This article describes how these high performance targets can be achieved in the following market segments: Industrial, medical, avionics and military, broadcast video and communication infrastructure. 　　Key words: SIMPLE SWITCHER??Easy Power Supply,；National Semiconductor；LMZ14203,；power module 　　 　　 工业领域、医疗领域、航空和军事领域、广播视频和通信基础设施领域等所有细分市场都要求高度可靠性，其对电源的要求近似。以下将介绍具体领域的性能要求，虽然面向不同市场，但实际上在所有的高端系统上这些要求大同小异。 　　 　　1工业市场 　　 　　 工业应用要求电源的额定输入电压在24V，同时在电压瞬变到36V或者42V时也要能保证其全功能性。美国国家半导体的全新电源模块均可满足上述电压要求。不同的负载通常要求从5V至0.8V的不同电压值，为满足此类要求，最佳方案是采用一个二阶转换器。美国国家半导体的WEBENCH??电源结构设计工具使我们可以很好的分析在不同的中间总线电压下的总系统效率。 　　 基于总效率，占位面积及方案成本可以对几类稳压器组合进行比较。给出的组合将受到一些限制，即在成本和效率间找到最好平衡。如果优化调谐旋钮移动了，将看到相应的其他解决方案。 　　 选择好一个专用的解决方案，只要用一个稳压器就可以生成5V总线电压。所有的二阶稳压器都是从5V电压开始，产生几个负载点电压。在对项目优化过程中，为了降低解决方案成本，可以为低负载电流选择替换器件。图1所示的就是最终设计框图，可获得的总效率是82%。 　　 工业应用中要求产品在环境温度高达85℃，没有外部散热片或风扇的情况下正常工作。在设计的第一阶段，LMZ14203即可展示美国国家半导体电源模块的出众性能，它能满足一般性需求。其输入电压为24V，输出电压为5V，输出电流为2.52A，在这样的条件下LMZ14203能获得的效率为87.7%，相应的功率损耗为PIC=1.75W。该电源模块采用了优化的封装，实现了极低的热阻抗，通过在模组背面加一个固态的外露焊盘就可以让PCB板均匀散热 （见图2）。 　　 当热阻ΘJA=19.3℃/