什么样的电源芯片封装最合适？独立、多功能、可调针脚排列来解决设计难题

现代降压转换器的多功能让工作能够轻易地被完成，而且就像某位高谭市民的「万能腰带」一样，这些功能的配置与布局在设计时也考虑了其空间与灵活性。不管你有没有像蝙蝠侠一样的酷炫披风，只要能快速启动这些功能，就能不费九牛二虎之力，轻松解决设计上的挑战。

一直以来，电源管理解决方案的每一种功能都有独立针脚。无论是缓冲启动（soft start）、输出电压稳定（power good）、切换频率调整或环路补偿，每一种功能都有相应的针脚。这种设计有许多优点，举例来说，TPS54620 降压转换器有一个独立的输出电压稳定针脚，能在热关机（thermal shutdown）时发出低讯号。对那些在严苛、多变环境下运作的产品来说，配置针脚是必须的，这样才能确保我们的装置能够提供稳定的电源。

即便不需要在极端条件之下运作，我们也能根据我们对功率密度、封装设计、易于使用与调整等偏好来选择最符合我们需求的积体电路（IC）。图1 显示各种针脚排列（pinout）可以解决何种设计挑战。

图1 ：针脚排列类型与对应的设计挑战

使用独立针脚排列的一大好处，在于能微调每一种功能。如果每一项功能都有各自的针脚，便能选择适合的电阻、电容、甚至是接地短路，让我们在设定缓冲启动时间等功能上有更大弹性，只要是在装置的操作范围内即可。相较之下，多功能针脚排列元件与可调元件（trimmed devices）的调整弹性较低，其电阻、电容等参数有时必须固定为单一数值。

值得拥有但暂时用不到的功能

有些时候，你只需要一个能解决设计问题、又不必费心监测的转换器，像个IC 警卫在一旁安静待命。这就是可调针脚（trims）派上用场的时候，TPS566231P 及TPS566231 等元件能让我们在输出电压稳定针脚或可调式缓冲启动针脚之间进行选择。在衡量设计优先重点时，我们也许认为输出电压监测不是大问题，电源启动时的瞬态反而比较让人担心。在这种情况下，TPS566231 元件是绝佳选择，不只具备可调式软启动（SS）功能，也不必烦恼监测输出电压监测（PG/PGOOD）针脚的讯号。

藉由限制针脚排列，不只能节省IC 元件的空间，也能大幅减少外部元件的数量。过去多半以其他外部元件调整的功能，在这些可调针脚上都已有固定参数，因此能节省许多时间与空间。从图2 可见，TPS566231/1P/8/8P 使用的针脚数更少，却仍保有完整元件功能性。TPS566231/1P/8/8P 精简的针脚排列有助提升使用便利度，而TPS54620 较复杂的针脚排列则提供更大的调整弹性，能进一步优化我们的电源解决方案。

图2 ：TPS566231/1P/8/8P与 TPS54620之针脚排列比较

最终关键并非针脚排列，而是功能组合

设计人员为了确保产品性能无虞，自然会想留意一切运作是否正常。在空间有限的情况下，限制针脚排列也许是个好方法，但参数的调整弹性也会受到影响。如果你在寻找折衷方案，不妨参考多功能针脚排列。

TPS543620、TPS62903 等元件配备MODE 针脚（又称为多功能针脚)，能实现电阻配置功能，一次选择多项参数与补偿环路。换言之，只要将数个电阻与IC 连接，便能同步调整斜坡电容、缓冲启动时间、电流上限等。有了MODE 针脚，设计人员也不必为了调整降压转换器中的单一参数，思考合适的电阻值或电容值。

在多功能针脚排列元件的产品规格书中，一般包含如图3 的表格，显示不同电阻值如何影响IC 的各项参数。

图3 ：R MODE 电阻值对元件内部零件的影响（R MODE 为 MODE针脚的电阻器)

一个好设计绝对不会有任何疏漏…

针对功率需求选择适合元件时，我们不必再为了功率密度或使用便利性，而限缩元件功能。受惠于近年来封装技术的创新，DC/DC 降压转换器不只能满足我们的功能需求，也不会压缩电路板的空间。虽然某些元件的针脚排列看似局限，眼尖的设计人员都知道还有哪些可行方案与调整空间。