多重負載電源系統的設計

　　IntermediateRail(12V)中間電壓軌(12V)

　　Supply2(1.25V)電源2(1.25V)

　　Supply3(3.3V)電源3(3.3V)

　　Supply4(1.8V)電源4(1.8V)

　　Suppl

　　y5(2.5V)電源5(2.5V)

　　Loads負載

　　采用此方法帶來多種可能性。例如，如果有5個不同的電壓軌架構和5個不同的電源，而每個電源又有50個可能的電源解決方案，則設計師現在需要考慮1250個選項。再加上5種不同的效率、方案大小和成本優化解決方案，則需要審閱的解決方案總數將增加至6250個。因此，關鍵是要縮小選擇范圍，并使用可視化工具來生成符合設計目標的最佳解決方案。圖4顯示了通過WEBENCHPowerArchitect工具生成的不同系統級設計的圖表。圖表中的每個圓圈面積均代表不同的架構/電壓軌配置，以及方案大小、物料成本或效率的不同優化解決方案。正如圖中所示，不同解決方案之間的差異非常大。

　　y5(2.5V)電源5(2.5V)

　　由9個負載電源成系統的25個系統解決方案圖表。圖中的顏色代表不同的優化解決方案，每個解決方案分別著重于減小系統方案大小、降低系統物料成本或提高系統效率。

　　SystemBOMCost系統物料成本

　　SystemFootprint系統方案大小

　　SystemEfficiency系統效率

　　優化系統設計

　　在圖4中，不同的顏色代表不同的設計優化解決方案。在為提高效率而優化的設計中，降低了設計的開關頻率，以減少交流開關功率損耗并提高系統效率。但是，為了使電感器紋波電流在較低頻率下保持不變，特地增加了電感，從而增加了電感器覆蓋面積，最終導致整體系統方案變大。同時還導致物料成本增加，而這正是采用較大組件的典型解決方案。

　　圖標右上角的深藍色表示這些設計。與此相反，在為減小系統方案大小而優化的設計中，則降低了頻率，從而允許減小電感與電感器大小，同時使電感器紋波電流保持不變。較小的零件通常會更便宜，整體物料成本也因此而降低。最優解決方案增加了交流開關功率損耗，而降低了效率。這些結果在圖表的左下部分以紅色表示。圖表中所示的其它顏色均為這兩個極限值之間的最優解決方案。

　　顯示具有最低物料清單成本、最小組件覆蓋面積以及最高效率選項，且由9個負載電源所組成系統的系統解決方案總結。

　　LowestCost最低成本

　　SmallestFootprint最小方案

　　HighestEfficiency最高效率

　　顯示的是電源解決方案數組的極限值，顯而易見，我們需要進一步優化設計。要獲得91%的最高系統效率，系統物料成本與組件大小將會比其它極限值選項分別高2.8與4.3倍。與此相反，要獲得最低物料成本或最小方案，效率將會降至85%。但設計師也可以選擇介于這些極限值之間的選項。因此，我們得出如下結論：憑借可讓用戶減少并可視化大量多重負載系統級電源解決方案的工具，可以在設計階段節省大量時間，并根據設計師的特定需求最終獲得最優解決方案。