打破“标准”与“定制”功率组件的限制

面对OEM电源系统的特定要求，过去都采用分立组件方案自行设计一个电源。随着模块式电源组件的出现，减轻了对定制电源系统的需求。

尽管如此，电源模块也有它的局限性。市场上供应的只是一些标准的规格，无论输入、输出电压，还是功率水平和封装大小，都只有有限的选择，因为供货商定义了“标准”以及“定制”电源模块的范围。电源设计要在既定的参数范围内进行，如果需要定制一个切合要求的组件，便要承担与以往定制电源系统相同的风险，要面对一个新产品的各项不可预期的情况，包括冗长的开发时间，高昂的开发费用和没有保证的质量。

标准品的困难

定义一个组件是“标准品”或是“定制品”由多个参数确定：即标称输入电压、工作输入电压以及模块最高输出功率。

输入电压

一般电源组件生产商都是按不同应用的需求预设一套输入电压规格(表1)。这些规格满足了大部份应用的需求，但当实际输入电压与模块的工作范围不匹配时，便很难处理。例如，当线压尖峰高于最高输入电压时，可能损坏模块；或当输入线压太低，会使输出下降，或使模块停止工作。若将输入范围扩大，那就等同把转换器重新设计，并因此而带来另一些问题，如NRE开发费昂贵和开发时间长，还会影响模块的最高输出功率。再者，改变输入电压范围亦会影响模块的稳压特性，特别是对输入瞬变的响应。

输出电压

与输入电压一样，供货商会预设一套标准的输出电压规格(表2) 按照表内设定的电压，己经可以满足多款系统需求。但在一些特别的应用，如要补偿到负载的压降，供电给一些特定的半导体器件，或分布总线电压，系统可能需要稍高或稍低的电压。

这些改变一般可外加一只电阻，微调模块的输出电压。但会产生副作用，如降低模块的效率，以及会使控制回路不稳定。有些供货商可以把模块稍作修改，为客户改变模块的输出电压设点，做成“半定制品”。大部份供货商只会为量大的用户提供这种服务，而且用户还需要支付开发费用。

输出功率

输出功率同样由供货商设定，而且，输出功率电平直接受输入和输出电压影响，任何一个参数的改变都会影响最高输出功率。如此一来，大部份电源模块生产商的产品都留下了很多没有填满的空间。生产厂一般不供应某些输入/输出组合，或只限制在某一功率电平(一般是较小的输出功率)。

打破“标准品”与“定制品”界限

随着市场的发展，“标准品”与“定制品”的界线正在消融。面对市场，客户争相加快产品上市时间，不断为产品增值，同时要求组件价格更低，具更高的可靠性及更多的规格供择选择。

最明显的趋势就是在模块的设计及生产过程中越来越智能化。同时由互联网作为操作平台, 使之可以普遍应用。面对更多的定制品需求，这个基本框架构成全新的专家系统，该系统最后将消除“标准品”与”定制品”的区别。

利用智能系统，生产商现在有能力把“标准品”与”定制品”的概念彻底打破。利用庞大的数据库，储存不同组件组合方案，连结硬件平台和自动化生产线。这就把以往累积的工程经验融会贯通，精练出一套算法系统。该系统能评估，比较每个按客户需求计算出来的可行方案。

这种智能系统现在已经在运作，为电源工程师提供更多的选择。其中一个例子是 VDAC系统，这是一套利用互联网为平台的专家系统。为使用者提供实时的DC/DC转换器设计操作。

VDAC与其它智能系统结合运作，能实时响应工程师的设计需求，并控制从产品设计，生产至出厂过程，这些系统包括了模块设计器，物料清单生成器，计算机整合生产系统和模块品质测试。

设计师可输入各种设计参数(图1)，例如输入电压范围、输出电压、工作温度及机械要求。在选定所有参数之后，系统会自动检查设计的可行性。要判定设计确实可行，设计产生器至少须找出三种可行的设计，若产生的设计少于三种，系统会建议一套替代解决方案，此时系统会建立一个专用的型号，并把价格以及交货资料传回给设计师，并储存于附有保护密码的帐户中，以便能随时订购或查阅修改。

若设计师决定订购指定规格的DC/DC模块，与BOM物料清单数据库相连的模块设计器会产生所有有效的设计方案，有时系统会产生2,000组以上的设计方案，虽然每项设计都是可行的，内含的零件也都能供应，但设计产生器会根据性能、可靠度及散热设计等选出最佳的方案。在选择设计方案的过程中，系统也会考虑组件的供应状况以及品质。料件清单、测试参数、测试限制范围及工作指示等电子格式资料全部都会输入CIM系统内指挥自动化生产线的作。

最后便要通过系统内的模块品质检定。确定模块品质是使用ATE测试，并会纪录主要的参数范围，包括在线、负载和温度等。如设计可通过所有品质测试，产品便可运送给顾客。

作者：

Andrew Hilbert

高级总裁

Vicor公司