¿Hay alguna razón para usar reguladores smps sobre módulos?

Tiene dos opciones principales: reguladores lineales o reguladores de conmutación.

Los reguladores lineales son excelentes si va de un voltaje bajo a otro, con poca caída y tirando de poca corriente. Incluso a voltajes bajos con corriente alta, en su mayoría están bien. Son excelentes después de un conmutador para aislar el ruido de conmutación y filtrarlo (por lo general, tienen una alta tasa de rechazo). Los problemas ocurren cuando se necesita mucha corriente a altas tasas de deserción. Un dispositivo reciente que estaba diseñando... Descubrí que usar un regulador lineal significaría que para mi carga deseada de 500 mA, y una entrada de 14,4 V y una salida de 5 V, el dispositivo disiparía alrededor de ~ 3,5 W de potencia. Eso es terrible.

Ahora, llegamos a los reguladores de conmutación. Para resumir, son mucho más eficientes. Más eficiente significa menos energía desperdiciada como calor a través de los componentes. La desventaja es que son más difíciles de diseñar, más difíciles de distribuir y pueden potencialmente introducir mucho ruido en su circuito. Sin embargo, las cosas están mejorando y tenemos más herramientas y diseños disponibles de forma gratuita que podemos arrastrar y soltar en nuestros editores de esquemas.

Ahora, en cuanto al costo, los reguladores lineales son un IC con tal vez dos o cuatro tapas de derivación de soporte y los conmutadores pueden tener alrededor de cuatro a ocho componentes, tal vez más. Tienes que obtenerlos todos, etc., etc. Este es un gran caso para comprar un módulo de alimentación/módulo SIP como los que has mencionado.

Los módulos de potencia que ve son todos reguladores de conmutación. No habría forma de proporcionar la eficiencia energética que ofrecen los módulos sin ser conmutadores. Una vez más, aquí hay dos categorías: conmutadores en paquete de chip, digamos, y conmutadores en paquete de PCB. Estos son mis términos, no los términos de la industria.

Los conmutadores en paquete de chip son convertidores CC/CC completos empaquetados en un único IC. Proporciona su capacitancia de derivación típica en la entrada/salida y, en algunos casos, puede proporcionar una resistencia para ajustar la potencia de salida, tal vez algunos otros pequeños discretos básicos (resistencias y condensadores) y listo, ha convertido eficientemente la potencia de CC. ¡Las cosas son geniales! Las principales desventajas son el costo y el diseño. Muchos de los módulos pueden costar mucho más de $9 - $11 por módulo. Además, el diseño puede tender a ser un poco torcido. Muchos de estos módulos son SMT con huellas de matriz de cuadrícula terrestre o huellas QFN personalizadas con almohadillas grandes debajo. No son insuperables para trabajar con ellos... pero es un paso adelante en el diseño de la huella de sus paquetes básicos con plomo.

Los conmutadores empaquetados en PCB funcionan con el mismo principio (soluciones agrupadas), pero por lo general están construidos literalmente en una PCB y se pueden ver los componentes individuales, etc. A veces, se colocan en cajas diminutas. De cualquier manera, son reguladores de conmutación construidos a partir de discretos en lugar de estar todos empaquetados en un solo IC. Los puedes conseguir en PCB sin procesar con conexiones almenadas, o en el caso de los módulos de potencia Murata OKI, los tienen en formato SIP para reemplazar directamente a los clásicos reguladores 780X. El precio aquí suele ser mejor que el de los conmutadores empaquetados con chip y, a veces, si tiene suerte, no requieren condensadores de ayuda ni nada... es literalmente simplemente enchufar y usar.

Con todo, los módulos conmutadores son agradables. Le brindan una alta eficiencia a cambio de un costo más alto. Lo más probable es que la elección que haga recaiga en el costo y el tamaño. Yo, por ejemplo, elegí usar el TPS84250 en un diseño. Salida de 5 V/3 A desde una entrada de hasta 50 V en aproximadamente 200 mm ^ 2 de espacio en la placa (incluidos los discretos) a un costo total de aproximadamente ~ $ 14. Para mí, vale la pena tener la alta eficiencia pero también tener una lista de materiales más simple y un diseño de tablero más simple. Los módulos de potencia Murata OKI son agradables, pero en comparación con el TPS84250, tendría que trabajar mucho para instalar uno en mi dispositivo... por eso me decidí por la parte TI porque es solo un IC en mi placa ... no es un módulo SIP completo lo que tengo que meter allí y preocuparme por las vibraciones y la fatiga en los pines, etc.

Tiene razón en que los costos de volumen entran en la ecuación y, para algunas aplicaciones, tener control sobre el FET para corrientes más altas y la frecuencia de conmutación pueden entrar en juego. También le brinda algunas opciones más para la selección y ubicación de componentes que pueden ser importantes para aplicaciones con limitaciones de espacio.

Ese módulo SIP, por supuesto, es mucho más fácil de soldar a mano que la parte SMT, pero sería más difícil para el ensamblaje automatizado en una máquina pick & place. También en gran volumen, los inductores y otros componentes pasivos cuestan centavos, por lo que, en general, en volumen, normalmente es más barato usar controladores de conmutación en lugar de módulos.

Pero no hay nada de malo con los módulos, tienden a tener sentido en cantidades de tipo <100 si puede encontrar uno que cumpla con otros requisitos y, por lo general, he seguido ambos caminos según el proyecto.