看到這里相信你已經(jīng)掌握了一定的開關電源的設計能力與技巧。那么問題來了。
最初我們選擇PI的方案到底是正確的還是錯誤的呢？到底有沒有競爭優(yōu)勢？
首先我會給大家分析一下成本。
首先我需要聲明的是，PSR（原邊負反饋）與次級光耦，或者磁耦合負反饋方案的分析完全不同。這里暫不討論PSR電路
蘋果Ipad 原裝充電器5V 2A A1357 使用的就是PSR原邊負反饋電路。這種電路產量大，成本低，但是缺點也很明顯，猶豫不是直接反饋，所以負載調整率很差。并不能算做嚴謹方案。
不過iw1691方案，千萬別小瞧這貨，居然是QR，準諧振的方案，蘋果的議價能力非同一般啊。
PI磁耦合方案和光耦隔離方案成本比較分析
說會正題，依然是那個標準的PI參考設計der471
首先是左側的，共模電感，保險絲，NTC，共模電感，x2電容，整流橋堆。這部分電路的成本基本是固定的，用誰家的都不會差太多，但是PIinnoswitch的方案是把共模補償故意通過芯片抖動偏向于高頻的，所以實際體積都要比常見的低頻補償用共模電感方案要小，成本要低，包括x2電容的容量也會小一些。但是這些帶來的最大成本下降并不從bom表上體現(xiàn)，而是從整體設計縮小以后帶來的總和成本下降來體現(xiàn)的。
第二部分是C2 C3 還有L2
L3組成的濾波電路。這部分的成本也是固定的，如果你想做寬壓設計的方案，電容容量必須滿足1W/2uf的要求，很多設計者拿單電壓195V~265V的系統(tǒng)來比較成本，這里也會很吃虧的。畢竟代價不同。
第三部分是RCD鉗位電路。這里大家的成本也是差不多的
第四部分，變壓器成本，這部分看你的設計要求，我用的RM形狀的磁芯，價格++ 我用的寬溫的P47磁粉的磁芯
價格++我用的飛線設計 價格++ 我用的變壓器包底設計價格++如果你想要成本低，那就不要節(jié)約PCB面積，可以選擇EE磁芯，能過安規(guī)的骨架，普通的低成本PC40的磁芯。價格就下來了。這之間可以相差3元左右。但是代價就是你可能需要更大的外殼。
PS：如果是單電源195VAC~265VAC方案的話，依然變壓器的成本會大幅下降。
第五部分，輸出濾波電容。這個是超低ESR方案。價格不便宜，就看你和供應商的議價能力了，貴的可以賣你1塊多，便宜的就差的大了，國產可以無下限，就看你敢不敢用。這是一個持久和供應商博弈的過程，整個現(xiàn)代開關電源的超低穩(wěn)波輸出，都是仰仗著這類超低ESR電容的幫助才完成的。所以大家的成本其實是一樣的。
以上所有的內容，都是普通開關電源會遇到的，PI方案也會遇到，所以實際成本都是差不多的。
之后就是PI方案和普通方案不同的地方
（inn2125K芯片+同步整流MOS）VS（其他方案PWM控制器例如iw1780+光耦+高壓開關MOS+散熱片+同步整流控制器+同步整流MOS）但是這部分的差距大家都不大，依然是看你如何和供應商議價了
PI的方案的BOM表元器件數(shù)量低，所以在貼片，組裝，方面有價格優(yōu)勢，還有就是PCB板面積小，對總合成本是有顯著幫助的。
這就是PI方案與其它家最大的不同的地方。因為對于flyback電路而言，其他都是一樣的組成。完全是靠長期博弈來降成本的。
innoswitch的方案是相對要貴一些的，肯定是不能和那些放棄同步整流，放棄光耦負反饋的PSR方案比較的。但是如果你又要實現(xiàn)這些功能，那就成本相差無幾了
為什么關注蘋果，三星，華為，小米。原因很簡單，他們事實上是小功率開關電源最大的采購商。它們有足夠的體量和供應商去議價。蘋果甚至讓高傲的英飛凌地下了頭，吐出了最好的方案。
生產成本的估算
這一條是只有那些有大規(guī)模量產經(jīng)驗的朋友才會去想到的問題。今天我就來和大家談談我淌水后的經(jīng)驗
首先繪制PCB的時候，我們就要考慮清楚幾個問題
第一，單層板還是雙層板？
第二，是全直插還是直插加貼片？
第三，工廠是否支持紅膠工藝？
轉換成實際問題，就是 種主流的設計生產方案
方案一
全直插件，單面板
方案一成本分析
手工插接，過一次波峰焊
最早的電源都是這么設計的，畢竟那個時候，波峰焊和回流焊其實都還不普及，人家是用的最傳統(tǒng)的錫鍋。（暴露年齡啦）
全插件+單面紙質PCB版，幾乎就是過去那個時代的一個時代應記，現(xiàn)在已經(jīng)用的很少了。
方案二
貼片+插件，貼片和插件一個面。
方案二成本分析
先過一次回流焊，再過一次波峰焊
一臺回流焊+一臺波峰焊，其實是許多公司生產流水線的標配，所以這種方案設計的電源也是最容易被生產出來的產品
方案三
貼片+插件，貼片在底面，插件在頂面
方案三成本分析
先做回流焊，焊接貼片元器件。然后制作治具，遮擋貼片元器件。最后再拜訪插接件，過波峰焊。
這樣的話成本就是
波峰焊+回流焊+治具成本
圖片中就是所謂的治具，通過一塊特殊的擋板，把貼片元器件擋住，只讓直插件的引腳露出，然后才能進行波峰焊接。但是前提條件是貼片元器件和直插件的距離足夠的遠，而且這塊治具的成本并不低。
但是實際上，由于現(xiàn)代電源對體積的要求都很緊湊，于是就無法讓貼片元器件和直插元器件的引腳保留足夠的治具隔離空間。于是常見的做法是通過紅膠，先把貼片元器件黏在線路板反面，然后擺放插件，最后統(tǒng)一過波峰焊。
之所以這樣做的原因是因為便宜。當然前提條件是你們工廠有紅膠機這么一臺設備。
方案三也是現(xiàn)代電源制作，最常用的生產方案。當然例如我們公司就沒有紅膠機，所以我就選擇了方案二，就是一遍回流焊+一遍波峰焊，方案二相對于方案三，由于貼片元器件和直插元器件都在一個安裝面上，所以就會特別占PCB面積，這樣也就間接對電源工程師的布板能力提出了要求。
PS：方案三還有一種更扣的辦法，就是制作單面板。其他都不變。優(yōu)點是可以節(jié)約一點PCB的單價。但是缺點是布線更加困難了。
之前我們分析的那款PCB就是這樣做的，當然大家應該也注意到了，這塊板子是需要飛線的，飛線其實也是一個定制件，而且不方便用機器插接，所以建議大家還是直接用雙面板就是了。畢竟現(xiàn)在雙面板的成本并不高很多了。
方案四
兩面貼片+直插件
方案四絕對是土豪方案啊。不在乎成本的設計可以考慮這樣制作
方案四成本分析
方案四的成本主要是在方案三或者方案二的基礎上多了一次熱回流焊。
方案五
兩面貼片方案。
這個方案用的人很少，原因也很簡單，因為之前就已經(jīng)提到了，開關電源寸土寸金的地方，貼片電容的占用面積要遠大于直插件，而且不容易買。還不能使用插件引腳的過孔實現(xiàn)上下板層的連接。所以會憑空多出很多過孔的。當然這樣的方案也有它的好處，那就是產品的可靠性高。因為全貼片是有機會完全擺脫人工的一種生產手段。
方案五成本分析
兩次回流焊+貼片元器件的價格增益
這就是現(xiàn)代電源最常用的五種方案了。方案一 二三都是現(xiàn)在很常見的設計方案。具體如何決策，就看你和工廠之間的協(xié)調了。
最后我還要補幾個會嚴重影響成本的部分。
定制電感對成本的影響
共模電感是開關電源必不可少的EMC器件，但是這個共模電感是否擁有底座，卻會直接對你的生產成本造成影響，問題就出在了這個底座上面，如果沒有底座就一定是工人手工插件了。而且由于引腳的角度不一定是直的，所以可能要插好幾次才能插進去，嚴重影響生產進度和生產成本。但如果是wruth這類大公司生產的標準件，是有可能實現(xiàn)機插的。這個成本也是很不一樣的。
變壓器飛線和安規(guī)骨架對加工成本的影響
變壓器飛線也是嚴重影響電源成本的一個點。因為飛線的變壓器不僅訂做的變壓器貴，而且安裝生產成本也貴啊，畢竟這是需要手工插接的方案。正是因為這個原因，只有超級緊湊的高性能電源方案才會使用飛線變壓器的設計。當然現(xiàn)代的IT產品對空間的要求遠高于成本的訴求，所以飛線變壓器還是很常見的。
如果可能的話，使用安規(guī)變壓器骨架就可以避免飛線的使用，不過會浪費一些空間，魚和熊掌不可兼得，就看您設計電源時候的價值觀了。
電源散熱片的安裝成本
這就是一個常見的To220封裝的三極管，但是如果你要為他安裝散熱片的話就需要如下幾個部件。
絕緣帽，絕緣墊，散熱片，螺絲，墊片，彈簧圈。
然后有專門的工時去安裝這顆三極管。這就是我為在低成本方案上非常不愿意使用獨立的mos管，不愿意加散熱片，能用PCB散熱就一定用PCB散熱的本質原因。成本高啊。
絕緣擋片
顧名思義，就是用來隔絕電子元器件，提高電源耐壓的塑料絕緣件。
千萬別小瞧這些，這些東西雖然單價不高，但是卻是非常費工時。
左上電容有一個絕緣帽子，這個電容的絕緣帽子還是有希望買到成品的，電容旁邊的擋片就一定是訂做的咯
大家反過來看，就明白了，這個擋片的形狀還是非常奇特的，不定做打死都是買不到現(xiàn)成貨的。有這樣的財力去開一個磨具做一個擋片，對于多數(shù)企業(yè)的小批量產品來說肯定是不劃算的啦。但是，這個小米6的充電頭就用訂做了這么一個擋片。大家核算核算成本吧，真心量大心寬啊。
定價的話語權
這里有蘋果ipad 5v2a A1357充電器的拆解信息。
http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=748681
你完全可以抄板，然后去買上面的所有元器件。但是你能和供應商議到的價格一定不會比蘋果的好。這個我相信你能明白吧，所以整個價格其實就是一個謎，對于工業(yè)產品而言，明碼標價就是一個笑話。
我之所以選擇PI的方案完，全是因為小米選擇了它。眾說周知小米是最追求性價比的公司了。小米不傻。
至于其它品牌，如TI ADI MPS等等，基本已經(jīng)從充電頭網(wǎng)站上徹底消失了。他們的小功率flyback轉換器，基本已經(jīng)退出了第一梯隊。對哦，我還是看到幾家，用mps同步整流控制器的方案的。但是PWM控制器主流的就是Dialog與PI了。蘋果不傻，小米不傻，華為不傻，三星不傻。我絕對相信他們的選擇。其它方案如果起不來量的話就不會得到進一步的資金支持獲得發(fā)展。這是一個惡性循環(huán)。這是一個長期博弈的拉鋸戰(zhàn)，小公司只能一點點試，一點點去議價。才能把最終的成本做下來，除此以外別無他法。永遠不要祈禱，自己的成本能和金升陽，紫米等這些專業(yè)做電源的供應商比較，誰都不可能一下子就有這么強的議價能力的。這個行業(yè)的規(guī)則就是，誰有量，誰有話語權，誰有定價權。
如果你一味追求成本下降，那就請看看下面的這份資料吧
帶USB的插線板抽檢4成不合格 飛利浦上黑名單
http://news.mydrivers.com/1/554/554716.htm
最后的總結
秀下限無極限。必要的成本是必須的。盲目的比較只會把自己逼向死路。返修率造成的成本居高不下，然后讓你把賺來的錢全部吐出去。對的沒錯，這個圈子水很深，很深。
我算是正式入門了這個行業(yè)。做完PI的方案之后，我看到市面上有PI方案的設計，我就會毫不猶豫的買買買，比如航嘉的USB拖線板方案。因為東西好啊。10mw的待機功耗，usb拖線板和普通拖線板一樣，不用在擔心待機功耗問題了。
你明白的，我并不后悔選擇了PI的這個方案，因為我?guī)缀鯖]有能力去和Dialog合作，這是我能選擇到的最好的方案了。而且僅僅從技術角度看，PI也是徹底碾壓Dialog的，尤其是innoswitch3發(fā)布之后，QR準諧振
6cm x 4cm 40w輸出，我已經(jīng)可以讓同行尖叫了。inn3268C集成同步整流，磁耦合。集成大功率mos，PCB散熱，94%的熱效率，最高65w設計。flyback方案，PI無敵了。最后透露一下，我已經(jīng)是第一批innoswitch3方案的設計者之一了。感謝PI，開關電源我徹底搞明白怎么玩了。
