隨著行動和堅固耐用的嵌入式運算系統的需求越來越多，幾乎每個安裝都存在電源挑戰。雖然這些挑戰可能只關注系統的電源供應器 (PSU) 作為其能源，但管理嵌入式系統的可靠、高效電源不僅僅僅僅僅僅是 PSU。整合式 PSU 在系統運作中扮演關鍵作用，但是當今密集的電子系統需要更高的效率和創造力來提供這種電源。
由於空間限制、惡劣的條件以及零組件密度增加，系統設計人員正在尋找更有效率的方法，在這些緊湊、高密度系統中運用和分配能源。此外，越來越多的使用小型規格，意味著嵌入式系統現在可以在行動和遠端應用程序中使用，這些應用可能無法隨時獲得電源。系統需要維持可靠且獨立的電源的方法，以確保持續運作。因此，必須在每個設計應用中評估符合關鍵 SWAP（尺寸、重量和功率）最佳化因素的替代電源。
SwAP 最佳化在系統的 PSU 中扮演關鍵作用，因為在有限或沒有替代電源的堅固型應用程式或行動應用程式中，必須能夠提供一致、可靠的電源。不是新增一個較大的裝置或將多個 PSU 納入單一系統中，而是採用新的設計方法，可以維持緊湊的空間。
一些替代電源方法專注於將替代來源產生的能源轉換為可以滿足這些高度整合、密集運算結構的需求，即使它們是移動、堅固、緊湊的等，其他方法也有助於調節和平衡負載需求，以穩定系統本身內的電源流。
為了滿足 SwAP 需求以及不斷增長的電源需求，系統設計人員正在使用這些方法來使應用程序的某個區域的電源重新用途並提供給應用程序的另一部分。此功率也正在通過嵌入式電源轉換單元進行調節和平衡，以確保電源穩定，這是另一種創意最佳化嵌入式系統中的電源的方法。
使用者嘗試為嵌入式系統提供電力時遇到的典型情況有多種。了解這些挑戰，並了解如何在系統設計中解決這些挑戰，將為整合更先進的電源管理解決方案提供更穩定的基礎：
波動 — 在偏遠位置的電源可能會波動。電源供應器需要容納全負載運行的系統。有時可能只有待機或更低的電源需求。挑戰在於，如何平衡電源需求以避免過壓和低電壓？
可靠性 — 可靠的電源意味著用戶安全。這特別適用於軍事、國防、醫療和運輸應用。動力損失意味著潛在的生命損失。考慮到電源可靠性時，一個常見的問題是，應採取哪些保護措施來確保電源保持穩定？
低維護 — 在遠端位置安裝嵌入式系統時，低維護是關鍵。必須對校準或磨損等事情進行維修並不是一個選擇，因此重要的是考慮 PSU 應該包含的元素，以便在有限的使用者介入下可持續運行。
高效運作 — 無論應用如何，電源轉換單元都需要改善安裝的操作。考慮一個系統如何以更少的方式做更多工作總是很重要的。
根據應用程序的要求，應考慮與每一組情況相關的獨特焦點領域。這可能包括規範要求、環境要求、應用特定要求、安全要求或服務相關要求。
例如，在軍事環境中，位於移動關鍵指揮站內的 PSU 可以同時為電池組充電，並在交流電源中斷時切換到電池供電。在路邊鐵路環境中，高效率、緊湊的 DC-DC 轉換器，電源電壓為 800 VDC，可以在較長距離上使用更薄、更便宜的銅纜。
隨著現今對系統的需求日益增加，幾乎每個安裝都存在電源挑戰。無論行業為何，電源轉換技術的發展都使解決這些特定的電源問題更容易，尤其是在軍事通信、鐵路系統和家庭醫療設備中發生的問題。若要進一步了解如何在高可靠性堅固的嵌入式系統中最佳化電源轉換，請下載白皮書： 在高可靠性堅固的嵌入式系統中最佳化電源轉換。
