飛象網(wǎng)訊（六月/文）隨著科技的飛速發(fā)展，不斷涌現(xiàn)的新產(chǎn)品對(duì)電源的需求與日俱增的同時(shí)，要求也變得越來越高，如何使下一代可穿戴設(shè)備更輕薄，續(xù)航更長，如何實(shí)現(xiàn)更高水平的工業(yè)自動(dòng)化，如何在數(shù)據(jù)中心管理更多的服務(wù)器，都需要解決一個(gè)核心問題：設(shè)計(jì)更小尺寸的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)更高的功率。
作為電源解決方案的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，德州儀器（TI）基于數(shù)十年的電源管理創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)，每一代產(chǎn)品和上一代相比，除了芯片本身尺寸變小之外，產(chǎn)品集成度也會(huì)越來越高，包括外置電感和電容TI都會(huì)做集成方案，使得設(shè)計(jì)更簡單，系統(tǒng)設(shè)計(jì)更可靠。近日，TI推出了業(yè)內(nèi)最高功率密度和超小尺寸的LMZM33606電源模塊和TPS62827降壓轉(zhuǎn)換器，以滿足更高功率密度需求的趨勢。結(jié)合TI獨(dú)特而強(qiáng)大的最新版WEBENCH®設(shè)計(jì)工具，可有效幫助工程師簡化制作、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程。
TI電源模塊三大優(yōu)勢
據(jù)介紹，TI電源模塊有三個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)：1.EMI特性優(yōu)良，開關(guān)電源是EMI的主要來源，模塊把電容集成可以把電流環(huán)路做得更小，這樣就可以滿足很多EMI標(biāo)準(zhǔn)。從模塊規(guī)格上可以滿足EN55011和CISPR11輻射的標(biāo)準(zhǔn)。2.功率密度，將被動(dòng)元器件，如電感、電容、電阻器件等集成到芯片里，采用QFN封裝，下面是基板。因?yàn)橛谢宕嬖�，所以熱阻比較小，散熱也比較好。3.WEBENCH使設(shè)計(jì)變得簡單，TI支持使用WEBENCH在線設(shè)計(jì)，為用戶提供便利，只需將輸入輸出參數(shù)放到WEBENCH里，易于算出電容和電阻。
寬輸入電壓轉(zhuǎn)換器功率密度演化的發(fā)展主要是頻率的變化，TI的產(chǎn)品從52kHz到2.1MHz，尺寸變得更小，不僅提高了頻率，而且還提升了功效。新推出的LMZM33606電源模塊是一款易于使用的集成式電源解決方案，它在一個(gè)薄型封裝中整合了一個(gè)具有功率MOSFET的6A直流/直流轉(zhuǎn)換器、一個(gè)屏蔽式電感器和多個(gè)無源器件。此電源解決方案僅需四個(gè)外部組件，并且省去了設(shè)計(jì)流程中的環(huán)路補(bǔ)償和磁性元件選擇過程。
該器件采用16mm×10mm×4mm、41引腳QFN封裝，可輕松焊接到印刷電路板上，并可實(shí)現(xiàn)緊湊的薄型負(fù)載點(diǎn)設(shè)計(jì)。包括電源正常、可調(diào)節(jié)軟啟動(dòng)、跟蹤、同步、可編程 UVLO、預(yù)偏置啟動(dòng)、可選自動(dòng)或 FPWM 模式以及過流和過熱保護(hù)在內(nèi)的全套功能使LMZM33606非常適合為各種應(yīng)用供電。
談及電源模塊的市場和應(yīng)用，德州儀器副總裁兼降壓開關(guān)電源產(chǎn)品業(yè)務(wù)部總經(jīng)理Mark Gary對(duì)記者講到：“電源模塊具有抗EMI性好、功率密度高、更可靠的特點(diǎn)。典型應(yīng)用是測量測試的儀器。測量測試指測量測試數(shù)據(jù)，需要準(zhǔn)確地采集數(shù)據(jù)，電源模塊因其EMI性能較好，對(duì)外界的干擾較少，測量測試的精度和準(zhǔn)確度會(huì)更高�！�
他進(jìn)一步講到：“醫(yī)療儀器，像CT，由于本身空間較小，對(duì)數(shù)據(jù)要求較高，EMI性能較好，整個(gè)產(chǎn)品性能也會(huì)得到更好的提升。此外，工業(yè)或工廠自動(dòng)化，對(duì)電源需求更高，功率更大，電源模塊適合用于工業(yè)和工廠自動(dòng)化。以上是較典型的應(yīng)用，任何需要小體積、EMI優(yōu)勢的地方，都可以使用電源模塊�！�
TI低壓產(chǎn)品四大優(yōu)勢
TPS62827是5.5V輸入，4A輸出的降壓轉(zhuǎn)換器，TPS62827產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)是：1.輸出精度比較高，采用DCS的控制，TI有很多的控制方式，用在不同的產(chǎn)品里，這主要是根據(jù)一些客戶需求變化。DCS控制可以使得精度控制在1%（偏差）范圍內(nèi)，比較符合處理器和FPGA的應(yīng)用。2.整個(gè)PCB板子小，芯片尺寸只有1.5mm×1.5mm，外圍的部件也較小，板子的功率密度很高。3.除了4A的產(chǎn)品還有2A-3A pin to pin的，如果客戶不需要大電流，可以用pin to pin與其置換。4.TI所有的產(chǎn)品都支持WEBENCH®在線仿真和設(shè)計(jì)，簡化設(shè)計(jì)應(yīng)用，只要把參數(shù)輸入進(jìn)去，所有的結(jié)果在網(wǎng)站上可以得到非常好的顯示。
Mark Gary介紹稱：“因?yàn)檫@是5.5V輸入的，一是比較適合電池輸入，比如單節(jié)鋰電池；二是作為二級(jí)電源，一級(jí)電源從24V轉(zhuǎn)到5V，5V變3.3V或1.8V作為二級(jí)電源的應(yīng)用。”此外， Steve Tom還為我們介紹了四個(gè)典型的應(yīng)用場景，第一種是SSD固態(tài)硬盤的應(yīng)用；第二種是樓宇自動(dòng)化，使用鋰電池，單節(jié)電池供電；第三種是PE應(yīng)用，使用低壓電池5V供電；第四種通信設(shè)備，通信設(shè)備對(duì)EMI的要求比較高。
Mark Gary稱：“凡是需要小體積、低EMI和二級(jí)電源低于5.5V輸入的地方都可以使用此產(chǎn)品�！�
支持高達(dá)10kW應(yīng)用的新型即用型600V氮化鎵
氮化鎵（GaN）也是最近比較受關(guān)注的新技術(shù)。主要原因是它有一些顯著的優(yōu)點(diǎn)：1.GaN產(chǎn)品可以在很高頻率的開關(guān)電源里工作。頻率的提高可以顯著地減小變壓器、電感和電容的體積，傳統(tǒng)的電壓器設(shè)計(jì)，600V輸入一般只有100kHz頻率，而變壓器體積會(huì)非常大，整體重量大于650g。TI的GaN產(chǎn)品頻率可以跑到1MHz，是傳統(tǒng)頻率的10倍，理論上可以把電感的尺寸減小10倍，電容的尺寸也可減小10倍。從整個(gè)體積來看，減小6倍，包括PCB、電感和電容，頻率提高使體積減小是GaN技術(shù)顯著的特點(diǎn)。2.除了體積減小之外，效率也是非常高的。
GaN從小功率到大功率，小功率像PE、手機(jī)充電器、筆記本充電器，一般幾十瓦或100多瓦；到工業(yè)自動(dòng)化和機(jī)器人里，這個(gè)功率可以到幾百瓦到幾千瓦，對(duì)功率的需求會(huì)越來越多，對(duì)可靠性的要求也會(huì)越來越高；電力基礎(chǔ)設(shè)施和新能源應(yīng)用，像充電樁，更高的功率到幾十千瓦，這個(gè)應(yīng)用非常廣泛，既有小功率也有大功率，訴求點(diǎn)是，可以找到體積大小比較合適的解決方案，GaN就可以是合適的選擇。
怎么讓客戶使用起來更簡單更方便呢？德州儀器（TI）近日宣布推出支持高達(dá)10kW應(yīng)用的新型即用型600V氮化鎵（GaN），50mΩ和70mΩ功率級(jí)產(chǎn)品組合。與AC/DC電源、機(jī)器人、可再生能源、電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、電信和個(gè)人電子應(yīng)用中的硅場效應(yīng)晶體管（FET）相比，LMG341x系列使設(shè)計(jì)人員能夠創(chuàng)建更小、更高效和更高性能的設(shè)計(jì)。
德州儀器的GaN FET器件系列產(chǎn)品通過集成獨(dú)特的功能和保護(hù)特性，來實(shí)現(xiàn)簡化設(shè)計(jì)，達(dá)到更高的系統(tǒng)可靠性和優(yōu)化高壓電源的性能，為傳統(tǒng)級(jí)聯(lián)和獨(dú)立的GaN FET提供了智能替代解決方案。通過集成的<100ns電流限制和過溫檢測，器件可防止意外的直通事件并防止熱失控，同時(shí)系統(tǒng)接口信號(hào)可實(shí)現(xiàn)自我監(jiān)控功能。
高壓電源應(yīng)用產(chǎn)品業(yè)務(wù)部氮化鎵（GaN）功率器件產(chǎn)品線經(jīng)理 Steve Tom表示，新技術(shù)剛開始使用的時(shí)候會(huì)貴一些，隨著整個(gè)市場的成熟，越來越多的客戶使用，整體價(jià)格趨勢會(huì)逐漸降低；GaN相對(duì)傳統(tǒng)硅的頻率可以跑到1MHz，外圍的電感和電容尺寸可以變得更小。
