小型化一直是電子產業的一個熱點，對電源尤其重要。電源的品質通常以單位體積的功率來衡量。本文即將探討有助於實現小型化電源設計的注意事項。
儘量減少外部元件數量
電源通常由至少一個半導體和若干被動外部元件（如電感器、電容器和幾個電阻器）組成。將元件數量減少到如圖1所示，是縮小整個電源尺寸的第一步。
圖1. 經典式切換穩壓器，具有一個半導體和若干被動元件。
如果需要其他功能（如可調輸出電壓或可調軟啟動時間），則被動元件的數量就會增加，使整個解決方案所需的空間增加。圖1中的電路就是一個切換式降壓變換器的例子，所需被動元件的數量已降至最少。
儘量減小外部元件尺寸
為了獲得盡可能小的輸出電容器和電感器尺寸，切換穩壓器IC必須具有盡可能高的切換頻率。輸出電壓的電壓漣波基本上與外部元件的值和尺寸呈線性關係。例如，如果切換頻率增加一倍，則實現相同輸出電壓漣波所需的電感值將減半。這樣就可以減小設計尺寸。圖2顯示了 LTC3307A 切換穩壓器的空間要求。由於切換頻率高達3MHz，可以使用小的電感器。
圖2. 輸出電流為3 A的切換模式電壓轉換器的空間要求。
盡可能減小切換穩壓器IC的尺寸
Analog Devices的LTC33xx平台由切換式降壓變換器組成，變換時的切換頻率高達5 MHz。透過LTC33xx平台為各種應用設計了專門的產品。 LTC3315A 已針對空間有限的應用進行了優化。其為一個雙通道變換器，在尺寸僅為1.64 mm × 1.64 mm的晶圓級晶片規模封裝(WLCSP)中，每個通道可提供2 A的輸出電流。另外值得一提的是MAX77324。其為一個單通道降壓切換穩壓器，最大輸出電流為1.5 A，外殼尺寸為1.22 mm×0.85 mm。圖3顯示了MAX77324封裝尺寸。
圖3. 一款採用極小封裝的切換穩壓器。
圖4. 雙降壓穩壓器IC的封裝外型，尺寸為1.64 mm × 1.64 mm。
透過整合電感器減小尺寸
減小電源電路尺寸的另一種方法是將電感器與切換穩壓器IC組合起來。此種組合稱為模組。透過整合，讓電感器放置在半導體IC上，從而有可能減小邊緣長度。透過將模組中的電感器用於熱導體和散熱片，還可克服另一個小型化阻礙。將電感器適當地連接到電源模組內的晶片上，可以讓半導體達到更好的散熱效果。特別是對於有著高輸出電流的小型切換穩壓器IC，散熱正成為一個值得關注的問題，因為晶片的使用溫度不能超過最高允許工作溫度。
使用創新技術來減小電源尺寸的方法有很多。這篇關於電源管理技巧的短文就介紹了其中一些方法。小型化帶來了額外的間接優勢。例如，由於電路板空間需求減小，成本降低，就有可能打造功能性更高的技術裝置，從而帶來更大的效益，由於電子裝置更小、更輕，甚至還能降低運輸成本。
