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磁性封裝技術(shù)進(jìn)一步縮小了DC-DC模塊的尺寸

作者:EEPW 時(shí)間:2024-08-20 來(lái)源:EEPW 收藏

由德州儀器開發(fā)的這些超小型電源模塊比同類設(shè)備小23%,同時(shí)提高了功率密度和效率。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/202408/462181.htm

當(dāng)你認(rèn)為低功率DC-DC模塊的尺寸已經(jīng)無(wú)法再縮小時(shí),材料和設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)新發(fā)展會(huì)挑戰(zhàn)并推翻這個(gè)看似合理的假設(shè)。以德州儀器最新推出的一系列電源模塊為例。這些模塊基于一種新的磁性技術(shù),在不影響性能的情況下顯著減小了尺寸,滿足了我們對(duì)DC-DC模塊和本地化電源調(diào)節(jié)的無(wú)盡需求(圖1)。

1. New power modules built with MagPack technology are up to 50% smaller than previous generations, doubling power density while maintaining excellent thermal performance.

德州儀器 圖1:采用MagPack技術(shù)的新電源模塊比上一代產(chǎn)品小50%,在保持出色的熱性能的同時(shí)將功率密度提高了一倍。 采用MagPack技術(shù)的新電源模塊比上一代產(chǎn)品小50%,在保持出色的熱性能的同時(shí)將功率密度提高了一倍。 這六款新電源模塊旨在提高功率密度、提升效率并減少EMI,達(dá)到了電源模塊的三大理想特性。它們利用了德州儀器的專有MagPack集成磁性技術(shù),相比同類模塊,尺寸縮小了多達(dá)23%(圖2)。

2. Not only do good things often come in small packages, but they also now come in smaller packages as well, while maintaining and even enhancing performance.

德州儀器 圖2:好東西常常以小巧的包裝出現(xiàn),現(xiàn)在它們也以更小的包裝出現(xiàn),同時(shí)保持甚至提升了性能。 好東西常常以小巧的包裝出現(xiàn),現(xiàn)在它們也以更小的包裝出現(xiàn),同時(shí)保持甚至提升了性能。

最小的6A電源模塊 在這六款新設(shè)備中,有三款——TPSM82866A、TPSM82866C和TPSM82816——被稱為業(yè)界最小的6A電源模塊,提供了近1A每平方毫米的業(yè)界領(lǐng)先功率密度(見表)。它們提供了各種基本的電壓/電流組合以及額外的功能和特性,如I2C接口、集成電感器和噪聲過濾電容器等。同樣重要的是,它們將電磁干擾(EMI)輻射降低了8 dB,并且與前代產(chǎn)品相比,效率提高了多達(dá)2%。

德州儀器 表 這一創(chuàng)新主要但并不完全基于磁性材料的進(jìn)步,而且它的開發(fā)并非一蹴而就。德州儀器Kilby Labs電源管理研發(fā)總監(jiān)Jeff Morroni指出:“經(jīng)過近十年的努力,TI的集成磁性技術(shù)使電源設(shè)計(jì)師能夠滿足塑造我們行業(yè)的決定性電源趨勢(shì)——在更小的空間內(nèi)高效且經(jīng)濟(jì)地傳輸更多的功率?!?/p>

意味著更小空間內(nèi)更多功率 通過利用TI獨(dú)有的3D封裝模具工藝,MagPack封裝技術(shù)最大化了電源模塊的高度、寬度和深度,從而在更小的空間內(nèi)傳輸更多的功率。技術(shù)包括集成了專有的新型工程材料的電感器。

這些小型模塊包含了相當(dāng)復(fù)雜的設(shè)計(jì),以TPSM82866A為例,它是一個(gè)2.4至5.5V輸入、6A輸出的降壓電源模塊,帶有集成電感器(圖3)。

3. The basic module is the TPSM82866A with integrated inductor; other modules add additional features and functions.

德州儀器 圖3:基礎(chǔ)模塊為帶集成電感器的TPSM82866A;其他模塊增加了額外的功能和特性。 基礎(chǔ)模塊為帶集成電感器的TPSM82866A;其他模塊增加了額外的功能和特性。

它們的小巧尺寸并沒有導(dǎo)致效率和熱性能(圖4)以及EMI考慮的妥協(xié)(圖5)。

4. The TPSM82866A delivers high efficiency with MagPack technology (left); the TPSM82866A’s safe operating area (SOA) curve enables operation at very high ambient temperatures (right).5. The radiated emissions of the TPSM82866A without MagPack technology (left); the radiated emissions of the TPSM82866A, but with MagPack technology (right).

德州儀器 圖4:TPSM82866A利用MagPack技術(shù)提供高效能(左);TPSM82866A的安全工作區(qū)(SOA)曲線使其能夠在非常高的環(huán)境溫度下運(yùn)行(右)。 TPSM82866A利用MagPack技術(shù)提供高效能(左);TPSM82866A的安全工作區(qū)(SOA)曲線使其能夠在非常高的環(huán)境溫度下運(yùn)行(右)。

德州儀器 圖5:未采用MagPack技術(shù)的TPSM82866A的輻射發(fā)射(左);采用MagPack技術(shù)的TPSM82866A的輻射發(fā)射(右)。 未采用MagPack技術(shù)的TPSM82866A的輻射發(fā)射(左);采用MagPack技術(shù)的TPSM82866A的輻射發(fā)射(右)。

這些采用MagPack封裝技術(shù)的新電源模塊的預(yù)生產(chǎn)數(shù)量現(xiàn)已上市。每個(gè)模塊都配有專屬評(píng)估板(售價(jià)49美元)。



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