全新一代電源產(chǎn)品展現(xiàn)領(lǐng)先技術(shù)和獨(dú)特優(yōu)勢(shì)
日前,2018德州儀器(TI)全新一代電源產(chǎn)品媒體發(fā)布會(huì)在北京舉行,發(fā)布了更小尺寸、更高功率的全新一代電源產(chǎn)品,包括電源模塊、Buck 同步降壓轉(zhuǎn)換器以及氮化鎵(GaN)產(chǎn)品組合。德州儀器副總裁兼降壓開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)品業(yè)務(wù)部總經(jīng)理Mark Gary和德州儀器高壓電源應(yīng)用產(chǎn)品業(yè)務(wù)部氮化鎵(GaN)功率器件產(chǎn)品線(xiàn)經(jīng)理Steve Tom以及產(chǎn)品市場(chǎng)工程師黃陸建先生詳細(xì)解析了新品的領(lǐng)先技術(shù)和獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
應(yīng)對(duì)電源與能源管理挑戰(zhàn)
Mark Gary表示,技術(shù)發(fā)展對(duì)于全世界的重要性與日俱增,電源產(chǎn)品的需求也在隨之增長(zhǎng),而尺寸減小的需求與日俱增。首先,功率密度-更小尺寸內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的功率,這一需求對(duì)于電源設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)將變成主流的設(shè)計(jì)趨勢(shì)。其次,將有源和無(wú)源器件集成至電源系統(tǒng),能夠可靠地減小電源系統(tǒng)的尺寸。
德州儀器可以為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供卓越的電源管理產(chǎn)品,包括降壓DC/DC-開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器、電源開(kāi)關(guān)接口與照明、電池管理、升壓多通道多相 位DC/DC,以及線(xiàn)性電源和高壓電源。
他說(shuō),解決電源與能源管理挑戰(zhàn)為的是讓下一代可穿戴產(chǎn)品尺寸更小、厚度更薄及重量更輕,同時(shí)延長(zhǎng)電池使用壽命;讓電源電子產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)更高的工廠(chǎng)自動(dòng)化水平;針對(duì)數(shù)據(jù)中心每個(gè)30KW的服務(wù)器機(jī)架功率,管理更高的功率。
他介紹了寬輸入電壓轉(zhuǎn)換器功率密度演化以及低輸入電壓轉(zhuǎn)換器功率密度演化趨勢(shì)。
接著,Mark Gary介紹了德州儀器推出的LMZM33606電源模塊和TPS62827降壓轉(zhuǎn)換器,兩款產(chǎn)品可以滿(mǎn)足更高功率密度需求的趨勢(shì)。
LMZM33606電源模塊的優(yōu)勢(shì)超出了行業(yè)電磁干擾(EMI)標(biāo)準(zhǔn),具有卓越的EMI性能,因?yàn)榫o湊的電流回路有效降低了電磁干擾,產(chǎn)品通過(guò)了EN55011(CISPR11)B類(lèi)輻射發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。
改產(chǎn)品密度很高,具有超低熱阻的QFN封裝集成了高頻率輸入濾波電容器與屏蔽電感器,在小于250mm2的面積上提供完整的解決方案。它還有助于簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),在新的 WEBENCH ® 電源設(shè)計(jì)環(huán)境中,僅需4個(gè)外部部件就能設(shè)計(jì)電源。
據(jù)介紹,LMZM33606產(chǎn)品尺寸緊湊,具有穩(wěn)定的散熱和抗電磁干擾性能,其市場(chǎng)和應(yīng)用非常廣泛,包括應(yīng)用于測(cè)試與測(cè)量、醫(yī)療與成像和工業(yè)與工廠(chǎng)自動(dòng)化的各種DC/DC產(chǎn)品。
德州儀器還推出了LMZM33606電源模塊評(píng)估板,可以幫助工程師評(píng)估自己的設(shè)計(jì)
談到TPS62827降壓轉(zhuǎn)換器的優(yōu)勢(shì),Mark Gary稱(chēng),改器件具有緊湊的輸出電壓準(zhǔn)確性、優(yōu)秀的輸出電壓精度以及DCS控制拓?fù)渑c1% Vout準(zhǔn)確性,在所有工作條件下支持處理器與現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)。其DCS控制技術(shù)與1%輸出精度適合處理器與現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)供電。它可以減小電路板尺寸,微型尺寸為1.5mm x 1.5mm的 QFN包裝,可以在34mm2 的面積上提供完整的解決方案。簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)也是它的一個(gè)特點(diǎn),具有可擴(kuò)展性,有助于實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)靈活性。在新的 WEBENCH ® 電源設(shè)計(jì)環(huán)境中,僅需3個(gè)外部部件就能設(shè)計(jì)電源。TPS62827產(chǎn)品尺寸緊湊,具有穩(wěn)定的散熱和抗電磁干擾性能,廣泛應(yīng)用于各種DC/DC產(chǎn)品,涵蓋的領(lǐng)域包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、樓宇自動(dòng)化、便攜式電子設(shè)備和通信設(shè)備。德州儀器同樣也提供了TPS62827電源模塊評(píng)估板。
實(shí)現(xiàn)GaN功率級(jí)的優(yōu)勢(shì)
稍后,Steve Tom介紹了1
MHz頻率,可以減小磁場(chǎng)的LMG341x系列。他說(shuō),LMG341x GaN功率級(jí)的優(yōu)勢(shì)包括以下幾方面:一是GaN功率級(jí)功率密度是硅MOSFET的兩倍,而功率損耗降低了80%,具有高達(dá)MHz級(jí)的切換頻率,是實(shí)現(xiàn)更高功率密度和效率的理想選擇。二是可以用于各種功率等級(jí)的設(shè)備,充分集成的驅(qū)動(dòng)器、FET和 50 mΩ、70
mΩ保護(hù)以及擴(kuò)展產(chǎn)品組合為應(yīng)用提供了單片解決方案,范圍低于100W至10kW;集成驅(qū)動(dòng)器、FET及保護(hù)于一體,單芯片支持小于100W至10kW的方案。三是簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),AC-DC、隔離DC-DC以及逆變器拓?fù)湓O(shè)計(jì)的全面產(chǎn)品組合便于設(shè)計(jì),并且上市速度更快。較后是系統(tǒng)可靠性,經(jīng)過(guò)2000萬(wàn)設(shè)備可靠小時(shí)數(shù)的支持,具有內(nèi)置的智能性,實(shí)現(xiàn)過(guò)溫、過(guò)流和欠壓鎖定保護(hù)。
他表示,GaN功率應(yīng)用范圍從瓦到上千瓦,涵蓋個(gè)人電子產(chǎn)品、電機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)與機(jī)器人和電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。在任何功率等級(jí)下,LMG341x系列的設(shè)備都采用尺寸更小、效率更高以及性能更優(yōu)的設(shè)計(jì),可用于各種應(yīng)用。
其特色是較大的效率加功率密度,可用于工業(yè)和電信設(shè)計(jì)。交錯(cuò)的CCM圖騰柱無(wú)橋功率系數(shù)校正(PFC)參考設(shè)計(jì)實(shí)施了自適應(yīng)的死區(qū)時(shí)間與相位脫落(切向控制)方法,提高效率(峰值效率為98.75%),并且總諧波失真率小于2%。設(shè)計(jì)采用內(nèi)置的頻率響應(yīng)分析(SFRA),用于控制回路的驗(yàn)證和設(shè)計(jì)。
基于高效、1.6kW高密度GaN的1MHz
CrM圖騰柱PFC轉(zhuǎn)換器參考設(shè)計(jì)是一種高功率密度(165 x 84 x 40 mm)設(shè)計(jì),在滿(mǎn)載下達(dá)到98.7%的效率,適合230V
AC輸入,空間受限的一些應(yīng)用中,如服務(wù)器、電信和工業(yè)電源等。同時(shí)實(shí)現(xiàn)230V AC的輸入需求,用于許多空間受限的應(yīng)用中,如服務(wù)器、電信和工業(yè)電源等。
利用電源設(shè)計(jì)完整的生態(tài)系統(tǒng),包括選擇、定制、模擬、導(dǎo)出,全新的WEBENCH ® 電源設(shè)計(jì)工具可為工程師提供設(shè)計(jì)服務(wù)。
會(huì)上還透露,由德州儀器和全集成PWM控制器之父Robert Mammano的簡(jiǎn)體中文版《電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》已經(jīng)出版發(fā)行,能夠引導(dǎo)工程師為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)適用的電源產(chǎn)品。
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