利用有限的PCB空间设计更加紧凑的电源

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总的来说，可以将开关稳压器原理用于多种电压转换设计中。每个开关稳压器都需要使用电感。在有限的PCB空间和最低成本的条件下设计多个电压转换器看起来似乎很困难。一种缓解这种困境的常用方法是将电路集成到硅片中，这种设计适用于低功率的开关稳压器和线性稳压器。以ADP5014（来自Analog Devices）为例，这是一款高度集成的DC-DC转换器。

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图1.0 ADP5014可以从一个输入电压产生最多四个输出电压

另一种方法是，使用将所需电感集成到IC封装中的转换器，如下图所示的LTM4668。你会发现，该转换器仅需要很少的外部组件，因为通常相当大的电感已经集成到封装中。这种模块提供了高功率密度，具有卓越的EMC特性和极其强大的性能。然而，与带有外部组件的解决方案相比，该模块可能更加昂贵。

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图2.0 使用LTM4668的包含集成电感的紧凑型解决方案。

另一个常见的解决方案是，使用单电感多输出（SIMO）转换器。在这种情况下，电感被用作能量存储器件（尤其是用作电流存储器件），供所有通道共享。这种方案包含许多不同的版本。电感可以在某一时间点充电，然后将能量部分地释放给每个不同的通道。在另一种实现中，可以为电感充电，然后完全放电给一个通道，并将该空的能量存储器件传递给下一个通道，在该通道中再次对电感进行充电和放电，然后传递给每个随后的通道，直到所有通道都获得电源供应。

该电源的特性取决于所采用的实现。一般来说，此概念在相对低功率下的运行效果较好。内部Mos管的尺寸和单一外部电感的设计都是为低功率而优化的。

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图3.0 MAX77655 SIMO转换器只使用一个IC和一个电感就能产生四种电压

你最喜欢哪一个？

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不带电感面积更小了，但是功率等级是不是一样呢？外围元器件是少，但是不知道能带多大功率的负载

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集成电感的转换器将电感封装在 IC 内部，其电感参数（如电感量、饱和电流）在设计时已固定，简化了设计流程。外部电感可根据需求灵活选择大尺寸、高饱和电流的型号，适用的应用场景更加灵活。

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在有限 PCB 空间设计紧凑电源，需从集成化、高频化、立体化三方向突破。例如，TI 的 UCC28780 集成 PWM 控制器与 650V MOSFET，省去分立元件，配合平面变压器（如 EPC1018）将磁芯厚度压缩至 1.2mm，适用于 65W 快充。采用埋容技术（如村田 MLCC 嵌入内层），在 2 层 PCB 内集成 100μF 输入电容，节省 30% 面积。同步整流 + GaN 器件（如 Navitas NV6115）将效率提升至 94%，降低散热需求，允许元件贴装间距≤0.5mm。

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