日前，2018德州儀器（TI）全新一代電源產品媒體發布會在北京舉行，發布了更小尺寸、更高功率的全新一代電源產品，包括電源模塊、Buck 同步降壓轉換器以及氮化鎵（GaN）產品組合。德州儀器副總裁兼降壓開關電源產品業務部總經理Mark Gary和德州儀器高壓電源應用產品業務部氮化鎵（GaN）功率器件產品線經理Steve Tom以及產品市場工程師黃陸建先生詳細解析了新品的領先技術和獨特優勢。

 

應對電源與能源管理挑戰

 

 

Mark Gary表示，技術發展對于全世界的重要性與日俱增，電源產品的需求也在隨之增長，而尺寸減小的需求與日俱增。首先，功率密度-更小尺寸內實現更高的功率，這一需求對于電源設計者來說將變成主流的設計趨勢。其次，將有源和無源器件集成至電源系統，能夠可靠地減小電源系統的尺寸。

德州儀器可以為系統設計提供卓越的電源管理產品，包括降壓DC/DC-開關穩壓器、電源開關接口與照明、電池管理、升壓多通道多相 位DC/DC，以及線性電源和高壓電源。

他說，解決電源與能源管理挑戰為的是讓下一代可穿戴產品尺寸更小、厚度更薄及重量更輕，同時延長電池使用壽命；讓電源電子產品實現更高的工廠自動化水平；針對數據中心每個30KW的服務器機架功率，管理更高的功率。

他介紹了寬輸入電壓轉換器功率密度演化以及低輸入電壓轉換器功率密度演化趨勢。

 

 

 

接著，Mark Gary介紹了德州儀器推出的LMZM33606電源模塊和TPS62827降壓轉換器，兩款產品可以滿足更高功率密度需求的趨勢。

LMZM33606電源模塊的優勢超出了行業電磁干擾（EMI）標準，具有卓越的EMI性能，因為緊湊的電流回路有效降低了電磁干擾，產品通過了EN55011（CISPR11）B類輻射發射標準測試。

改產品密度很高，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。它還有助于簡化設計，在新的 WEBENCH ® 電源設計環境中，僅需4個外部部件就能設計電源。

據介紹，LMZM33606產品尺寸緊湊，具有穩定的散熱和抗電磁干擾性能，其市場和應用非常廣泛，包括應用于測試與測量、醫療與成像和工業與工廠自動化的各種DC/DC產品。

德州儀器還推出了LMZM33606電源模塊評估板，可以幫助工程師評估自己的設計

 

 

談到TPS62827降壓轉換器的優勢，Mark Gary稱，改器件具有緊湊的輸出電壓準確性、優秀的輸出電壓精度以及DCS控制拓撲與1% Vout準確性，在所有工作條件下支持處理器與現場可編程門陣列（FPGA）。其DCS控制技術與1%輸出精度適合處理器與現場可編程門陣列（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。簡化設計也是它的一個特點，具有可擴展性，有助于實現設計靈活性。在新的 WEBENCH ® 電源設計環境中，僅需3個外部部件就能設計電源。TPS62827產品尺寸緊湊，具有穩定的散熱和抗電磁干擾性能，廣泛應用于各種DC/DC產品，涵蓋的領域包括數據存儲、樓宇自動化、便攜式電子設備和通信設備。德州儀器同樣也提供了TPS62827電源模塊評估板。

 

實現GaN功率級的優勢

 

 

稍后，Steve Tom介紹了1 MHz頻率，可以減小磁場的LMG341x系列。他說，LMG341x GaN功率級的優勢包括以下幾方面：一是GaN功率級功率密度是硅MOSFET的兩倍，而功率損耗降低了80%，具有高達MHz級的切換頻率，是實現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的設備，充分集成的驅動器、FET和 50 mΩ、70 mΩ保護以及擴展產品組合為應用提供了單片解決方案，范圍低于100W至10kW；集成驅動器、FET及保護于一體，單芯片支持小于100W至10kW的方案。三是簡化設計，AC-DC、隔離DC-DC以及逆變器拓撲設計的全面產品組合便于設計，并且上市速度更快。較后是系統可靠性，經過2000萬設備可靠小時數的支持，具有內置的智能性，實現過溫、過流和欠壓鎖定保護。

 

 

 

他表示，GaN功率應用范圍從瓦到上千瓦，涵蓋個人電子產品、電機發動機與機器人和電網基礎設施。在任何功率等級下，LMG341x系列的設備都采用尺寸更小、效率更高以及性能更優的設計，可用于各種應用。

 

 

其特色是較大的效率加功率密度，可用于工業和電信設計。交錯的CCM圖騰柱無橋功率系數校正（PFC）參考設計實施了自適應的死區時間與相位脫落（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%。設計采用內置的頻率響應分析（SFRA），用于控制回路的驗證和設計。

基于高效、1.6kW高密度GaN的1MHz CrM圖騰柱PFC轉換器參考設計是一種高功率密度（165 x 84 x 40 mm）設計，在滿載下達到98.7%的效率，適合230V AC輸入，空間受限的一些應用中，如服務器、電信和工業電源等。同時實現230V AC的輸入需求，用于許多空間受限的應用中，如服務器、電信和工業電源等。

利用電源設計完整的生態系統，包括選擇、定制、模擬、導出，全新的WEBENCH ® 電源設計工具可為工程師提供設計服務。

會上還透露，由德州儀器和全集成PWM控制器之父Robert Mammano的簡體中文版《電源設計基礎》已經出版發行，能夠引導工程師為系統開發適用的電源產品。

 

 

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