在智能家居設備高速發展的今天,從智能門鎖、智能音箱、到家庭中控屏、環境感知模塊,它們背后的電源模塊設計往往被忽視,卻決定著產品的長期穩定性和用戶體驗。
我最近在做一個家庭中控網關的原型開發,設備集成了Wi-Fi、Zigbee、語音識別芯片、以及一塊小型觸控LCD屏。功耗分布大概如下:
主控SoC約2~3W
Wi-Fi/Zigbee模塊峰值0.5W
LCD屏背光約1W
麥克風陣列與語音喚醒模塊偶發峰值功耗達1.5W
設備需支持AC輸入(85~265V),輸出多組DC(如5V/2A、3.3V/0.5A、1.2V等)并保持長時間運行的高可靠性。我最終選擇了Power Integrations的TinySwitch-4系列芯片做前級AC-DC轉換,搭配DC-DC子電路生成多路輸出,原因如下:
? 無光耦反饋設計,讓設計更簡單,可靠性更高。
? 開關頻率調制降低EMI,無需過度濾波電路。
? 空載功耗低于30mW,適配家庭24小時常開設備。
? 內部集成過壓、過流、過熱等多重保護。
調試過程中我特別注意了熱管理問題。TinySwitch-4在滿載5V/2A時溫升控制良好,搭配優化的銅箔面積和熱敏膠,整體外殼溫度低于50℃,滿足家庭使用環境要求。