如何应对FPGA或SoC电源应用面临的小尺寸、低成本挑战？ (fpga 问题)

{本文由家电维修技术小编收集整理资料}工业电子产品的发展趋势是更小的电路板尺寸、更时尚的外形和更具成本效益。由于这些趋势，电子*设计人员必须降低印刷电路板（PCB）的尺寸和成本。使用现场可编程门阵列（FPGA）和片上*（SoC）的工业*需要多个电源轨，同时面临小尺寸和低成本的挑战。工业电子产品的发展趋势是更小的电路板尺寸、更时尚的外形和更具成本效益。由于这些趋势，电子*设计人员必须降低印刷电路板（PCB）的尺寸和成本。使用现场可编程门阵列（FPGA）和片上*（SoC）的工业*需要多个电源轨，同时面临小尺寸和低成本的挑战。集成柔性功率器件可以为这种应用显著降低成本，减小解决方案尺寸。集成柔性功率器件在同一封装内包含多个DC/DC转换器。这些DC/DC转换器可以是单个封装中的降压转换器、升压转换器和/或LDO的任何组合。图1是一个示例功能框图，其中LM包括两个2MHz高效1.5A降压转换器和连个mALDO。

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图1：LM功能框图让我们通过一个例子来说明使用集成的柔性功率器件的好处。设想设计为由SoC或FPGA控制的无人机设计电源管理*。图2显示了该*中的四个组件，它们完全匹配电源管理IC（PMIC）。

图2：分立与集成功率管理对比所示的两种电源解决方案都能产生四个*的电源轨，为*的全球定位*（GPS）、输入/输出、核心电压和双倍数据速率类型3（DDR3）供电。在这两个选项中，前端开关模式电源有效地将无人机电池的电压降至5V电源电压，如图2的输入所示。分立组件可以进一步降低此5V电源（如选项1所示）或集成器件（如选项2所示）。想象一下，使用四个*的器件为这个*供电：两个LPmA单通道LDO和两个TLVA降压转换器。您可以使用这些分立的DC/DC转换器为*供电，但仍需要四个*的有源组件。考虑到有源组件具有最高可靠性问题，这可能不是最佳解决方案。替代解决方案可以使用集成柔性功率器件，仅利用单个IC就能提供*期望的电压和电流能力。如图2所示，这提供了许多益处。首先，与分立解决方案相比，集成解决方案的成本效益高％。其次，与四个分立器件的组合电路板空间相比，PMIC解决方案需要的电路板空间低％。第三，集成器件需要的外部组件少于分立解决方案，这进一步减小了整体尺寸和成本。减少物料清单（BOM）器件数量可以提高可靠性。因此，在设计需要多个电源轨的*时，尤其是在需要FPGA或SoC电源的应用中，请考虑集成柔性功率器件。