蜘蛛人在尋找可攀附的建築物時，規模彈性常是重要考量。雖然供電設計並非常見的超級英雄配備，但規模彈性的重要性，並不亞於滿足應用需求，而要達到設計靈活，最有效途徑莫過於選擇具規模彈性的系列裝置。
所謂具規模彈性的系列裝置，意指各裝置的針腳對針腳相容，且系列中每項裝置接腳相同，如圖一所示，換言之，若要將 10A 額定裝置更換為 20A 額定裝置，只需移除 10A 裝置，再裝上 20A 裝置，不需以侵入性方式大幅更動電路板配置；亦可繼續運用同系列裝置的各項特色，如外部零組件數量少、可堆疊與 PMBus協定等。總而言之，系列產品如具規模彈性，可服務更多樣的應用，而非僅限一、兩種。
圖一：具規模彈性的針腳對針腳裝置範例
糟糕！額定電流過高！
若在設計中搭配可堆疊性，規模彈性會更加有利，較高電流應用（>80 A）通常無法以單一晶片滿足，若具備可堆疊性，可將多件DC/DC轉換器並聯，構成多相位變壓器解決方案，使得總額定輸出電流為堆疊晶片額定電流之總和；若堆疊 10A 裝置及 20A 裝置，負載點即可處理 30A 。此種應用一般需要DC/DC控制器及多重功率級，但可堆疊架構能將兩項以上的變壓器輸出綁在一起，縮小整體設計面積，如圖二的標準架構使用三個晶片，而可堆疊架構只用兩個晶片。
若在設計中搭配可堆疊性，規模彈性會更加有利，較高電流應用（>80 A）通常無法以單一晶片滿足，若具備可堆疊性，可將多件DC/DC轉換器並聯，構成多相位變壓器解決方案，使得總額定輸出電流為堆疊晶片額定電流之總和；若堆疊 10A 裝置及 20A 裝置，負載點即可處理 30A 。此種應用一般需要DC/DC控制器及多重功率級，但可堆疊架構能將兩項以上的變壓器輸出綁在一起，縮小整體設計面積，如圖二的標準架構使用三個晶片，而可堆疊架構只用兩個晶片。
圖二：標準與可堆疊架構的面積
相較於單一晶片，可堆疊架構的熱能可藉由多個裝置分散，故可提升熱耗散效果；且單一晶片中，較低額定電感成本低於較高額定電感，可堆疊設計亦可降低零組件成本。此外，設計師可於單一堆疊內混用具規模彈性的系列產品，以滿足電流需求，可互換特質也能更有效率地處理負載點需求。
提升針腳可配置性能力
若裝置內使用針腳可配置性或 PMBus，當需求改變時，具規模彈性的DC/DC 轉換器可預留外部零組件數量。針腳可配置性可讓設計師藉由在適當針腳位置放置多項電阻架構，選擇內部補償零組件。若使用具內部補償及具規模彈性的系列產品，如 TPS546A24A、 TPS546B24A、 TPS546D24A 等，由於各裝置之間的電阻架構相同，切換裝置就不需額外設計，，即使最終得更換晶片，也不必擔心針腳可配置性架構。
若裝置內使用針腳可配置性或 PMBus，當需求改變時，具規模彈性的DC/DC 轉換器可預留外部零組件數量。針腳可配置性可讓設計師藉由在適當針腳位置放置多項電阻架構，選擇內部補償零組件。若使用具內部補償及具規模彈性的系列產品，如 TPS546A24A、 TPS546B24A、 TPS546D24A 等，由於各裝置之間的電阻架構相同，切換裝置就不需額外設計，，即使最終得更換晶片，也不必擔心針腳可配置性架構。
從圖三可見，即使架構改變，針腳可配置性也未必會增加外部零組件數量；若要使用針腳可配置性在兩種切換頻率間轉換，只需改變部分電阻值。
圖三：TPS546D24A 以兩種針腳可配置性架構改變切換頻率
具規模彈性的 PMBus 變壓器也擁有相同優點，若您的設計成敗取決於能否接收故障通報或電源訊號，所有系列產品皆具備這些功能；在可堆疊的 PMBus 相容裝置中，裝置可被視為堆疊母體的角色，而子體則依據母體接收的指令運作。
拯救世界（或至少拯救設計流程）
由於規模彈性可調整額定電流，能藉由堆疊混合各種架構，並預留外部零組件數量，讓設計圖與設計流程更加靈活。使用具規模彈性的零組件後，設計圖不再只適用於單一應用或單一需求，若你選擇的裝置針腳可配置性架構與負載點電流不符，只需更換電阻或改用同一系列產品內其他裝置即可。
由於規模彈性可調整額定電流，能藉由堆疊混合各種架構，並預留外部零組件數量，讓設計圖與設計流程更加靈活。使用具規模彈性的零組件後，設計圖不再只適用於單一應用或單一需求，若你選擇的裝置針腳可配置性架構與負載點電流不符，只需更換電阻或改用同一系列產品內其他裝置即可。
您可選擇將所有時間耗在重新設計細節，也可以採用具規模彈性的系列產品代你解決問題。就算是東尼史塔克，要製作新的鋼鐵裝時，也不必每次都重新設計方舟反應爐，否則他哪裡還有時間拯救世界呢？
其他設計資源：
• 閱讀相關技術文章，「PMBus入門：回答常見問題」、「是否言過其實？檢查標示與實際電流限制」與「系統單晶片 (SoC) 電源設計：熱能最佳化電源供應的三步驟」。
• 觀看 TI 在 2020 年應用電力電子大會（APEC 2020）中展示的創新電源技術與系列影片，「可堆疊 DC/DC 轉換器系列」及「用於柵極的 900V 氮化鎵（GaN）」。
關於德州儀器（TI）
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從連網汽車、智慧家庭到自我監控的健康裝置和自動化工廠，德州儀器（納斯達克股票代碼：TXN）的產品近乎適用於所有類型的電子系統。我們的業務遍佈 30多個國家，致力於設計、製造、測試以及銷售類比和嵌入式半導體晶片。我們以正直、創新和承諾為核心價值，透過全球約 3 萬多名頂尖人才，銳意創新，塑造技術產業的未來。更多詳情，敬請查閱http://www.ti.com.tw。
