面向負(fù)載點(diǎn)設(shè)計(jì),TI新推高密度電源管理IC

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2019年11月12日  

經(jīng)濟(jì)危機(jī)時(shí),一個(gè)做通信設(shè)備的朋友獲得了帶薪假期。乍聽(tīng)不解,他一語(yǔ)道出了緣由:“設(shè)備的耗電量太過(guò)驚人。”就在我們以為通信、工業(yè)等行業(yè)對(duì)能耗的要求并不是那么高時(shí),實(shí)際上他們也在追求著更高的能效、更高的電源密度以及更靈活的電源控制。與此同時(shí),便攜式消費(fèi)電子也一如既往地提出更復(fù)雜的電源要求、不斷增高的電池密度以及更狹小的空間。


為此,德州儀器(TI)宣布面向負(fù)載點(diǎn)設(shè)計(jì)推出兩款最新的電源管理芯片(IC)——TpS82671和TpS84620。


“負(fù)載點(diǎn)設(shè)計(jì)需要更高電源密度、高效率以及簡(jiǎn)便易用等優(yōu)異特性,而這兩款全新的電源產(chǎn)品則實(shí)現(xiàn)了前所未有的集成度與性能水平,可幫助我們?yōu)楸銛y式、電信、基站以及工業(yè)市場(chǎng)的廣大客戶提供無(wú)與倫比的強(qiáng)大支持,”TI電源管理業(yè)務(wù)部副總裁SamiKiriaki指出。這兩款集成型電源解決方案不僅可大幅簡(jiǎn)化便攜式電子設(shè)備、通信以及工業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域的設(shè)計(jì)工作,同時(shí)還能顯著加速產(chǎn)品的上市進(jìn)程。


超高密度負(fù)載點(diǎn)其中,6A、14.5VTpS84620可實(shí)現(xiàn)每立方英寸逾800W的電源密度,效率高達(dá)95%,散熱性能也比業(yè)界同類(lèi)競(jìng)爭(zhēng)解決方案高出30%。該款集成型降壓解決方案可在同一器件中高度集成電感器與無(wú)源組件,而且最少只需要三個(gè)外部組件,能夠在不足200mm2的面積上實(shí)現(xiàn)完整的解決方案,其易于安裝的15×9×2.8mmQFN封裝,相對(duì)分立方案而言,尺寸可以縮小40%。


TI模擬應(yīng)用工程師李志江


“對(duì)性能要求很高、尺寸很小的應(yīng)用可以考慮這款芯片,”TI模擬應(yīng)用工程師李志江介紹,比如使用DSp和FpGA的各種高功率電信基礎(chǔ)架構(gòu)及工業(yè)系統(tǒng)。


功能方框圖


上圖是一個(gè)對(duì)比:使用TpS84620的方案pK分立元件搭的解決方案。一眼可以看出,使用TpS84620的方案更簡(jiǎn)潔,更小巧。下圖為使用TpS84620設(shè)計(jì)的效率測(cè)試結(jié)果,效率高達(dá)95%。


上圖為T(mén)pS84620的熱效能。,所以在應(yīng)用時(shí),85攝氏度時(shí)應(yīng)用環(huán)境溫度的上限,在該溫度下沒(méi)有風(fēng)冷,該器件可以在12V和5V輸入電壓情況下,提供6A的輸出電流。此外,結(jié)至環(huán)境電阻,可降低器件與電路板的溫度,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定性。彩圖部分為其熱成像效果:在下圖所示工作條件下,最高封裝溫度只有58.9攝氏度。因而,TpS84620不需風(fēng)扇冷卻的方式,僅需簡(jiǎn)單的器件,就可以直接應(yīng)用于電路板,提供負(fù)載的要求。器件詳細(xì)指標(biāo):http://focus.ti.com.cn/cn/docs/prod/folders/print/tps84620.html。


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業(yè)界最小型的600mA解決方案TpS82671以僅6.7mm2的微小尺寸名符其實(shí)地成為業(yè)界最小型的集成型插件式電源解決方案,每平方毫米的電流可達(dá)90mA。該器件可在TI高度為1毫米的全新MicroSip?封裝中高度整合所有外部組件,從而能夠顯著簡(jiǎn)化智能電話等600mA便攜式電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作。TpS82671工作時(shí)靜態(tài)電流非常低,僅為17uA,并能以2.3V~4.8V的輸入電壓實(shí)現(xiàn)超過(guò)90%的電源效率。獨(dú)特的pWM抖頻不僅能降低噪聲,同時(shí)還可大幅提升射頻敏感型設(shè)計(jì)的性能。


功能方框圖據(jù)李志江介紹,TpS82671將所有元器件都集成到封裝內(nèi),不需要外加任何器件,是款簡(jiǎn)約精致的3引腳穩(wěn)壓器,整體尺寸僅為6.7平方毫米,這樣的尺寸相較于TI以往的解決方案尺寸縮小25倍,電源密度增大22倍。下圖為T(mén)I600mA低功耗DC/DC轉(zhuǎn)換器的演進(jìn)圖:



由于展頻技術(shù)的加入,所以TpS82671的噪聲可以做到很小,即使在開(kāi)關(guān)模式下,輸出的雜散噪聲也會(huì)做到微伏級(jí)的水平。器件詳細(xì)指標(biāo):http://focus.ti.com.cn/cn/docs/prod/folders/print/tps82671.html。據(jù)悉,TpS82671與TpS84620現(xiàn)已開(kāi)始批量供貨,可通過(guò)TI及其授權(quán)分銷(xiāo)商進(jìn)行訂購(gòu)。TpS82671采用8引腳2.3毫米x2.9毫米x1毫米MicroSip?BGA封裝;TpS84620采用15毫米x9毫米x2.8毫米QFN封裝。兩款器件的評(píng)估板均可通過(guò)TIeStore進(jìn)行訂購(gòu)。據(jù)李志江介紹,TI可為非隔離式負(fù)載點(diǎn)設(shè)計(jì)提供業(yè)界最豐富系列的電源管理IC,如適用于便攜式與線路供電系統(tǒng)的升降壓轉(zhuǎn)換器,從具有FET以及不帶FET的超低功耗DC/DC轉(zhuǎn)換器到完全集成的電源解決方案,乃至插入式電源模塊等,一應(yīng)俱全。


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