复杂的现代电路通常包含大量元器件，例如微控制器、IC、DSP 和 FPGA 等。每个元器件均具有特定的供电电压要求。由共享“中央”电源和大量局部转换器模块构成的分布式电源系统，成为能够满足这种要求的能效解决方案。直到近，制造商才开始选用分立器件，尤其是在需要大量使用时。由于全面型模块的价格稳步下降，该等产品现已成为可行的替代品。当前这种经济实惠的模块几乎适用于任何应用。
　　人们早已认识到模块化 DC/DC 转换器具有更高的能效和可靠性，但因其高成本，制造商并未在设计中使用这种转换器，尤其是在需要大量转换器时。尽管开发成本仍在增加，但型模块的价格相较于前几年已有大幅下降。此外，如果考虑产品上市时间等其他问题，模块化转换器通常是时下较为划算的选择。
　　

　　虽然大多数制造商已在电路中使用采购的开关模式电源，但他们通常对于在设计中使用第三方 DC/DC 转换器仍然有所迟疑。其中有两个主要原因：一方面是 DC/DC 转换器以低直流电源工作，属于相对简单的元器件；另一方面是，它们构成了印刷电路板的一部分，所以采用一种工艺与其他元器件一起贴装。
　　初看起来，开发转换器似乎是一项相对简单的工作。但这是一种错觉，因为通常表面看起来简单的器件，细节中容易出现问题。设计 DC/DC 转换器时，模拟技术的一些特性通常会引发很棘手的问题。例如，印制线会产生不存在于电路图中的电容或电感，这些电容或电感通常无法预测。此外，变压器的性能不仅受铁氧体材料影响，还取决于器件工作的磁滞回线范围。这会产生高水平干扰，可能需要重复二次设计。终导致产品发布推迟，有时会推迟几个月。而制造商选择现成的模块，不仅缩短开发时间，同时还将商业风险降至。
　　转换器模块高效且实用
　　供应商为转换器模块带来的另一巨大优势是高效和出众的可靠性，这些模块已得到数以千计应用的验证。现代设计通常需要大量转换器，所以建议开发人员应密切关注每个此类元件的能效。大型转换器通常以超过 90% 的能效等级工作，而使用 1 W 至 2 W 范围的小型 DC/DC 转换器难以实现这种额定能效，因为每个转换器具有固定的静态功耗，而小型转换器的此类功耗比率比大型转换器相对更高。因此根据实际的功率和拓扑，经优化的 DC/DC 转换器能效约为 85% 至 92%。
　　但在这种情况下，仅关注满负载时的额定能效，而不考虑较低负载范围的能效，会有一定的危险。一般来说，所有转换器以接近额定负载工作时，可以达到能效。负载越低，则能效越低。但设计精良的转换器具有稳定的高能效，尤其在重要的中到低负载范围内。
　　对指甲大小的新型 R1SX-0505 1 W 转换器进行测试，并与相同额定功率的定制转换器比较进行，两者在能效方面存在巨大差别。满负载时，定制设计型号已达到约 70% 的可接受能效水平。但在半负载时，能效降至略高于 55% 的水平，而 RECOM 模块即使在半负载时也可以达到 72% 的能效，高出了 17 个百分点（图 1）。定制设计的器件功率损耗为 409 mW，比损耗为 195 mW 的 R1SX 高出一倍还多。在这种情况下，选择“现成的”模块不仅可以降低能源消耗，还可以降低 PCB 上的热负载。
　　定制设计转换器与 RECOM R1SX 的对比曲线图

　　图 1： 定制设计转换器与 RECOM R1SX 的对比表明，后者在非常重要的中到低负载范围中具有更大的能效。（图片由 RECOM 提供。）
　　模块化转换器的其他优点
　　此外，模块化转换器在尺寸和功率密度方面。由于电路越来越复杂，因此 PCB 上的小型基底面展现出了巨大优势。通常，RECOM 模块中的分立转换器仅占据一半空间。这是一项巨大优势，因为 PCB 上的空间越来越紧缺。
　　模块化转换器在材料管理方面也具有重要优势。生产定制转换器需要的环形变压器、铁氧体磁芯、扼流圈和晶体管等零件，均为高度元器件，通常内部零件清单中没有。购买“现成的”模块，可以简化零件清单并使之易于管理。
　　，使用型元器件也能够极大地加速终产品的。为避免麻烦，在设计过程中应尽早考虑解决终障碍。作为该领域的制造商，RECOM 又向前推进了一步，在提交之前，向客户提供在内部 EMC 实验室测试产品的选择。
　　

　　图 2： RECOM 让客户可以在自己的 EMC 实验室对应用进行之前，先对该应用进行测试。（图片由 RECOM 提供。）
　　结论
　　如果仅比较元器件的成本，分立转换器的价格一般会低于采购模块的价格。但当考虑开发、测试和成本时，将会出现不同的情况。 而实际上模块化转换器的价格已较前几年有大幅度下降。
　　RECOM R1SX 1 W DC/DC 转换器图片
　　图 3： 全自动化工厂生产的 R1SX 1W DC/DC 转换器在满负载时的额定能效为 78%。（图片由 RECOM 提供）
　　这些模块采用全自动化生产工艺，具有极高的紧凑性和可靠性。例如，可以在温度 -40°C 至 +100°C，满负载时工作，其隔离电容比竞争产品高出约 40 倍。这些转换器可用于 3.3 V 或 5 V 的输入/输出电压，具有 1 kVDC 或 3 kVDC 隔离。该系列获 IEC/UL/EN 62368-1 和 UL 60950-1 全面，并提供三年质保。