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2024年7月3日发(作者:)
德州仪器(TI)推出全新一代电源产品:满
足用户高功率、小尺寸需求
飞象网讯(六月/文)随着科技的飞速发展,不断涌现的新产品对电
源的需求与日俱增的同时,要求也变得越来越高,如何使下一代可穿
戴设备更轻薄,续航更长,如何实现更高水平的工业自动化,如何在
数据中心管理更多的服务器,都需要解决一个核心问题:设计更小尺
寸的产品,实现更高的功率。作为电源解决方案的行业领导者,德州
仪器(TI)基于数十年的电源管理创新经验,每一代产品和上一代相
比,除了芯片本身尺寸变小之外,产品集成度也会越来越高,包括外
置电感和电容TI都会做集成方案,使得设计更简单,系统设计更可
靠。近日,TI推出了业内最高功率密度和超小尺寸的LMZM33606
电源模块和TPS62827降压转换器,以满足更高功率密度需求的趋势。
结合TI独特而强大的最新版WEBENCH®设计工具,可有效帮助
工程师简化制作、设计和生产过程。TI电源模块三大优势 据介绍,
TI电源模块有三个显著优点:特性优良,开关电源是EMI的
主要来源,模块把电容集成可以把电流环路做得更小,这样就可以满
足很多EMI标准。从模块规格上可以满足EN55011和CISPR11辐射
的标准。2.功率密度,将被动元器件,如电感、电容、电阻器件等集
成到芯片里,采用QFN封装,下面是基板。因为有基板存在,所以
热阻比较小,散热也比较好。H使设计变得简单,TI支持
使用WEBENCH在线设计,为用户提供便利,只需将输入输出参数
放到WEBENCH里,易于算出电容和电阻。宽输入电压转换器功率
密度演化的发展主要是频率的变化,TI的产品从52kHz到2.1MHz,
尺寸变得更小,不仅提高了频率,而且还提升了功效。新推出的
LMZM33606电源模块是一款易于使用的集成式电源解决方案,它在
一个薄型封装中整合了一个具有功率MOSFET的6A直流/直流转换
器、一个屏蔽式电感器和多个无源器件。此电源解决方案仅需四个外
部组件,并且省去了设计流程中的环路补偿和磁性元件选择过程。该
器件采用16mm×10mm×4mm、41引脚QFN封装,可轻松焊接到
印刷电路板上,并可实现紧凑的薄型负载点设计。包括电源正常、可
调节软启动、跟踪、同步、可编程 UVLO、预偏置启动、可选自动
或 FPWM 模式以及过流和过热保护在内的全套功能使LMZM33606
非常适合为各种应用供电。谈及电源模块的市场和应用,德州仪器副
总裁兼降压开关电源产品业务部总经理Mark Gary对记者讲到:“电
源模块具有抗EMI性好、功率密度高、更可靠的特点。典型应用是
测量测试的仪器。测量测试指测量测试数据,需要准确地采集数据,
电源模块因其EMI性能较好,对外界的干扰较少,测量测试的精度
和准确度会更高。”他进一步讲到:“医疗仪器,像CT,由于本身空
间较小,对数据要求较高,EMI性能较好,整个产品性能也会得到更
好的提升。此外,工业或工厂自动化,对电源需求更高,功率更大,
电源模块适合用于工业和工厂自动化。以上是较典型的应用,任何需
要小体积、EMI优势的地方,都可以使用电源模块。”TI低压产品四
大优势 TPS62827是5.5V输入,4A输出的降压转换器,TPS62827
产品的优点是:1.输出精度比较高,采用DCS的控制,TI有很多的
控制方式,用在不同的产品里,这主要是根据一些客户需求变化。
DCS控制可以使得精度控制在1%(偏差)范围内,比较符合处理器
和FPGA的应用。2.整个PCB板子小,芯片尺寸只有1.5mm×1.5mm,
外围的部件也较小,板子的功率密度很高。3.除了4A的产品还有
2A-3Apin to pin的,如果客户不需要大电流,可以用pin to pin与其
置换。所有的产品都支持WEBENCH®在线仿真和设计,简
化设计应用,只要把参数输入进去,所有的结果在网站上可以得到非
常好的显示。Mark Gary介绍称:“因为这是5.5V输入的,一是比较
适合电池输入,比如单节锂电池;二是作为二级电源,一级电源从
24V转到5V,5V变3.3V或1.8V作为二级电源的应用。”此外, Steve
Tom还为我们介绍了四个典型的应用场景,第一种是SSD固态硬盘
的应用;第二种是楼宇自动化,使用锂电池,单节电池供电;第三种
是PE应用,使用低压电池5V供电;第四种通信设备,通信设备对
EMI的要求比较高。Mark Gary称:“凡是需要小体积、低EMI和二
级电源低于5.5V输入的地方都可以使用此产品。”支持高达10kW应
用的新型即用型600V氮化镓氮化镓(GaN)也是最近比较受关注的
新技术。主要原因是它有一些显著的优点:产品可以在很高频
率的开关电源里工作。频率的提高可以显著地减小变压器、电感和电
容的体积,传统的电压器设计,600V输入一般只有100kHz频率,而
变压器体积会非常大,整体重量大于650g。TI的GaN产品频率可以
跑到1MHz,是传统频率的10倍,理论上可以把电感的尺寸减小10
倍,电容的尺寸也可减小10倍。从整个体积来看,减小6倍,包括
PCB、电感和电容,频率提高使体积减小是GaN技术显著的特点。
2.除了体积减小之外,效率也是非常高的。GaN从小功率到大功率,
小功率像PE、手机充电器、笔记本充电器,一般几十瓦或100多瓦;
到工业自动化和机器人里,这个功率可以到几百瓦到几千瓦,对功率
的需求会越来越多,对可靠性的要求也会越来越高;电力基础设施和
新能源应用,像充电桩,更高的功率到几十千瓦,这个应用非常广泛,
既有小功率也有大功率,诉求点是,可以找到体积大小比较合适的解
决方案,GaN就可以是合适的选择。怎么让客户使用起来更简单更方
便呢?德州仪器(TI)近日宣布推出支持高达10kW应用的新型即用
型600V氮化镓(GaN),50mΩ和70mΩ功率级产品组合。与AC/DC
电源、机器人、可再生能源、电网基础设施、电信和个人电子应用中
的硅场效应晶体管(FET)相比,LMG341x系列使设计人员能够创
建更小、更高效和更高性能的设计。德州仪器的GaN FET器件系列
产品通过集成独特的功能和保护特性,来实现简化设计,达到更高的
系统可靠性和优化高压电源的性能,为传统级联和独立的GaN FET
提供了智能替代解决方案。通过集成的<100ns电流限制和过温检
测,器件可防止意外的直通事件并防止热失控,同时系统接口信号可
实现自我监控功能。高压电源应用产品业务部氮化镓(GaN)功率器
件产品线经理 Steve Tom表示,新技术刚开始使用的时候会贵一些,
随着整个市场的成熟,越来越多的客户使用,整体价格趋势会逐渐降
低;GaN相对传统硅的频率可以跑到1MHz,外围的电感和电容尺寸
可以变得更小。
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