这种决定往往只基于硬件的成本，而忽略了许多其他因素。.
标准电源模块是一种类似组件的设备，批量生产，经过100%测试，并保证符合数据手册的规格。分立式电源电路由许多组件以及主系统电子元件组成，这些组件安装在印刷电路板上。电路板组装完成后，不再进行其他测试。
市场上新近推出的电源模块是PIM（电源接口模块）。图1展示了一个PIM示例。
PIM（电源管理模块）通常集成了输入滤波和瞬态抑制、浪涌电流保护、热插拔功能、欠压保持和关断、双电源供电、监控、报警以及基于PMBus或I2C的电源管理功能。首款PIM是为基于ATCA（高级电信计算架构）标准的开放平台设计的，旨在缩短产品上市时间并节省宝贵的电路板空间；然而，PIM的概念和功能实际上非常适用于大多数ICT（信息和通信技术）设备中的电路板。目前，这些功能通常通过分立器件来实现，但随着专有平台向更灵活、基于标准的开放平台发展，这种情况可能会发生改变。.
主板的输入电源接口解决方案种类繁多。有些非常简单，仅包含保险丝和电磁干扰滤波器。另一些则更为复杂，集成了浪涌电流保护、热插拔功能、欠压保持和关断、双电源供电、监控、报警和电源管理等功能。.
电路板上采用分立元件实现的电源接口电路通常是专有解决方案，以适应信息通信技术设备制造商不同的分布式电源架构。尽管已经启动了诸如ATCA之类的标准化项目，但专有解决方案仍然是最常见的。.
使用 PIM 而不是基于分立电路的解决方案具有显著优势，例如减少设计时间和成本、降低采购和购置成本、加快上市速度以及减少电源接口功能所需的电路板空间。.
电路和系统设计费用：
此费用仅适用于分立式电源接口电路；使用标准电源模块的用户无需设计内部电路。电路设计费用包含以下内容：
- 电路设计和布局
- 确定元件值
- 指定元件型号和替代方案
- 构建和测试原型，包括散热和电磁兼容性 (EMC) 方面
- 根据需要修改电路
- 文档编制
时间和成本会因现有基础设计方案的可用性或是否需要全新设计而有所不同。设计工时和硬件成本取决于元件数量和分立式电源接口电路的复杂程度。最终结果也取决于电气设计师的技能。事实上，设计稳健且经济高效的电源接口电路需要经验丰富的电源设计工程师。
然而，无论是分立式电源接口电路还是标准PIM解决方案，都会产生电源系统设计成本。电源系统设计成本包括设计所需的资源和费用：
- 直流配电和解耦
- 热分析和冷却
- 安全和熔断器
- 控制和诊断
使用标准 PIM 选项时，进料系统的设计将更加简单快捷，因为它包含更多先进的功能，并且有更多相关资料可供参考。.
采购和购置成本：
这包括采购任何解决方案所需组件的资源和直接成本，例如供应商选择和审批、价格谈判、质量保证、库存控制等。对于标准PIM方案，通常只有一个组件可用：电源接口模块。此外，在这种情况下，人工时间和直接成本取决于组件的数量以及电源接口分立电路的复杂程度。
分立式电源组件与其他电源组件一样，通常不属于系统板制造商的系统功能电子物料清单的一部分，因此需要一定的知识水平和工程师来评估、培训和认证每个应用中的组件和解决方案。.
上市时间成本
是一个极其重要的考量因素，它与技术风险以及初始设计并非最终定稿密切相关。当解决方案未能达到预期性能时，有时需要进行工程变更和重新设计。新型微处理器和专用集成电路 (ASIC) 通常与电路板设计同步开发，但最终的电源电路要求和系统整体供电电压存在一定的不确定性。由于必须将重点放在主要应用电子设备的性能和功能上，因此在主系统电路经过测试和验证之前，最终的电路板电源设计不能被视为完成。这意味着电路板的电源和接口电路很可能需要在项目后期进行重新设计，从而增加设计成本和时间，进而导致新系统板的发布和交付出现意想不到的延误。当然，使用分立式电源接口解决方案时，出现重大延误的风险更大，因为其设计不够完善或经过测试，并且依赖于各种组件和供应商。使用标准电源接口管理 (PIM) 解决方案可以更快地将电源系统上线，从而有可能提高销售额。
上市时间成本是指由于食品解决方案开发计划的延误，产品上市初期销量下降造成的收入和利润损失。这不仅意味着产品销量的减少，还意味着率先进入市场（甚至是第一个进入市场）可以带来可观的收入和利润，因为竞争较小，市场价格也更高。与其他成本相比，上市时间成本可能相当可观。在当前产品生命周期较短的情况下，这很可能成为决定盈利的关键因素。.
印刷电路板成本
PIM 或分立电源接口电路在电路板上所占面积的成本包括：
- 电路板材料本身的成本
- 电路板表面对系统设计者的价值
对于系统板设计人员而言，该组件的价值可能差异很大。在一些电路板密度较低的系统中，该成本可能相对较低。而对于采用紧密封装的高密度系统，系统设计人员可能希望尽可能减少电源和电源接口功能所占用的面积，以便容纳其他系统应用电路。在这种情况下，系统板设计人员和系统制造商可能会赋予该组件更高的价值，从而导致低密度电源解决方案的成本增加。.
实际上，这已成为信息通信技术（ICT）系统制造商和供应商面临的最大挑战之一。可用空间极其有限，且成本高昂。室内和室外应用都要求尽可能小的占地面积和设备尺寸。另一个限制是，现代高速电子设备需要极短的传输距离，以最大限度地减少由端子电感和电路板电容引起的失真。因此，电路板本身必须集成一定的功能。
印刷电路板采用特定的标准化尺寸制造，设备机柜和机架也是根据特定尺寸的电路板设计的。因此，在给定的系统或设备中，不可能增加电路板的尺寸；唯一的解决方案是尽可能减小电路板上元件的尺寸和数量。这有助于提高集成度并缩小器件封装尺寸，但同时，对更强大功能的需求意味着每个微处理器或专用集成电路（ASIC）封装上的引脚数量更多。其结果是电路板成本非常高昂，这不仅是因为系统电子元件成本高，还因为实现功能所需的层数极其庞大。在先进的ICT电路板上，出现30-40层的情况并不少见。
所有这些都意味着，现代信息通信技术设备中的电路板空间非常昂贵，任何不是实现必要功能所需的主要系统电子设备的部分，其电路板空间都必须限制在绝对最小的范围内。.
应用示例
第一个例子是带有传统电源接口电路的电路板（见图 2）。
电源接口设计已久，多年来一直被广泛应用于各种电路板上，因为它运行良好，而且目前也没有受过专门训练的电源设计工程师来对其进行改进。然而，这些组件老旧且价格昂贵，电路也占据了电路板上相当大的面积。此外，系统可用性和热插拔的需求日益增长，因此需要重新设计电源接口，使其集成报警和电源管理功能。PIM（电源接口模块）能够以更低的成本和显著减少电路板空间的方式解决所有这些问题。.
第二个示例（见图 3）说明了使用 1/16 砖形的新型 PIM4006 微型 PIM 模块（见图 4）可以节省电路板上的空间，该模块除了传统的输入电路外，还包括一个 I2C 接口。.
该模块的开发旨在满足系统可用性和稳健性的最高要求，并包含一个数字通信接口，供系统架构师通过软件监控应用程序状态。采用先进技术提升滤波能力，显著节省了电路板（正反两面）的空间。节省下来的空间可用于提升系统处理能力、简化电源管理并加快产品上市速度。.
在这种情况下，PIM（电源集成模块）还能节省宝贵的电路板空间和成本。这得益于专业且经验丰富的电源设计工程师的优化设计。PIM采用封装更小的组件和先进的解决方案，同时物料清单也得以简化。电源管理和内部通信能够缩短所需的保持时间，从而最大限度地降低容量。最终，PIM占用的表面积最多仅为分立式设计所需面积的三分之一。
由于成本更低，分布式电源的标准化将继续满足电信和数据通信运营商的需求，成为第二种供电方案。
正在开发的新型 PIM 可适应不同的分布式电源标准和功率等级，以及专有解决方案，使其成为大多数应用中的可行选择。.
作者：
Patrick Le Fèvre，爱立信功率模块市场营销与传播总监
