在全世界的高質(zhì)量高效率產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)中，電源技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展起到了很大的作用，其重要性與日俱增。根據(jù)市場調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，未來將會有500億臺設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)上。那么如何在更小尺寸中實現(xiàn)更高的功率密度，將有源和無源器件集成至電源系統(tǒng)，對電源設(shè)計者來說這些需求將變成主流的設(shè)計趨勢。

在2018年10月23日，德州儀器(TI)在北京金隅喜來登酒店舉辦“更小尺寸，更高功率——2018德州儀器(TI)全新一代電源產(chǎn)品媒體發(fā)布會”上，德州儀器副總裁兼降壓開關(guān)電源產(chǎn)品業(yè)務(wù)部總經(jīng)理Mark Gary做出了解釋，TI最新LMZM33606高壓電源模塊及TPS62827 降壓轉(zhuǎn)換器將如何滿足更高功率密度的市場需求。同期TI還推出即用型600V氮化鎵(GaN)，50mΩ和70mΩ功率級產(chǎn)品組合——LMG341x系列產(chǎn)品，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)品線經(jīng)理Steve Tom為到場來賓詳細(xì)介紹其主要優(yōu)勢和應(yīng)用場景。

德州儀器副總裁兼降壓開關(guān)電源產(chǎn)品業(yè)務(wù)部總經(jīng)理Mark Gary

德州儀器產(chǎn)品市場工程師黃陸建

推陳出新，TI解決電源與能源管理挑戰(zhàn)

為了讓智能可穿戴產(chǎn)品更小更輕薄，同時延長電池使用壽命；讓電源電子產(chǎn)品實現(xiàn)更高的工廠自動化水平；針對數(shù)據(jù)中心每個30KW的服務(wù)器機(jī)架功率，管理更高的功率。從1989年到現(xiàn)在，TI不斷推出創(chuàng)新產(chǎn)品以應(yīng)對電源系統(tǒng)與能源管理效率的新挑戰(zhàn)。Mark Gary介紹寬輸入電壓轉(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。以36V輸入，3A輸出為例，通過下圖可以清楚地看到電源體積和功率密度的發(fā)展變化過程。

寬輸入電壓轉(zhuǎn)換器功率密度演化

以5.5V輸入，4A輸出為例，低輸入電壓轉(zhuǎn)換器在10年前的頻率只有1MHz，功率密度只有60mW/mm2，而今天TI發(fā)布的產(chǎn)品TPS62827，頻率達(dá)到2.2MHz，功率密度達(dá)到470mW/mm2。

低輸入電壓轉(zhuǎn)換器功率密度演化

作為全球化的半導(dǎo)體設(shè)計與制造企業(yè)，德州儀器(TI)持之以恒地追求研發(fā)創(chuàng)新，在不斷減小芯片尺寸的同時，不斷減小整體的方案尺寸，使產(chǎn)品集成度越來越高，設(shè)計更簡單可靠。此次發(fā)布會TI推出的兩款產(chǎn)品——LMZM33606電源模塊和TPS62827降壓轉(zhuǎn)換器，可以滿足現(xiàn)在及將來對電源更高功率的需求。

LMZM33606電源模塊是一款易于使用的集成式電源解決方案，它在一個薄型封裝中整合了一個具有功率MOSFET的6A直流/直流轉(zhuǎn)換器、一個屏蔽式電感器和多個無源器件。此電源解決方案僅需四個外部組件，可在小于250mm2的面積上提供完整的解決方案。緊湊的電流回路可有效降低電磁干擾，符合N55011（CISPR11）B類輻射發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)。可配置為負(fù)輸出電壓，可在-40℃至+105℃的惡劣環(huán)境中正常運(yùn)行，具有電源正常、可調(diào)節(jié)軟啟動、跟蹤、同步、可編程 UVLO、預(yù)偏置啟動、可選自動或FPWM模式以及過流和過熱保護(hù)在內(nèi)的全套功能。德州儀器副總裁兼降壓開關(guān)電源產(chǎn)品業(yè)務(wù)部總經(jīng)理Mark Gary表示，LMZM33606產(chǎn)品的尺寸緊湊，具有穩(wěn)定的散熱和抗電磁干擾性能，非常適合為各種應(yīng)用供電，可廣泛應(yīng)用于各種DC/DC產(chǎn)品中，比如測試與測量、醫(yī)療與成像、工業(yè)與工廠自動化等都是非常典型的應(yīng)用場景。

TPS62827是一款5.5V輸入，4A輸出的降壓轉(zhuǎn)換器，TPS62827產(chǎn)品有四大優(yōu)勢：其一是緊湊的輸出電壓準(zhǔn)確性以及優(yōu)秀的輸出電壓精度，采用DCS控制拓?fù)涫咕瓤刂圃?% 輸出的范圍內(nèi)，適合處理器與現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）供電；其二是微型的電路板尺寸，芯片尺寸只有1.5mm×1.5mm，外圍的部件也較小，電路板的功率密度很高；其三是電流大小可選，除了4A的產(chǎn)品還有2A-3A pin to pin的產(chǎn)品可供選擇，如需要小電流可用pin to pin與其置換；其四是可擴(kuò)展性好，可實現(xiàn)設(shè)計靈活性，僅需3個外部部件就能設(shè)計電源，TI所有產(chǎn)品都支持WEBENCH®在線仿真和設(shè)計，簡化設(shè)計應(yīng)用。

在談及TPS62827降壓轉(zhuǎn)換器的市場和應(yīng)用時，Mark Gary指出，TPS62827不僅可應(yīng)用在數(shù)據(jù)存儲、樓宇自動化、便攜式電子設(shè)備、通信設(shè)備等典型的應(yīng)用內(nèi)，任何需要小體積、低EMI和二級電源低于5.5V輸入的地方都可以使用此產(chǎn)品。

GaN功率級，助力更高性能設(shè)計

依據(jù)摩爾定律，全世界電子產(chǎn)品的尺寸已大幅降低，系統(tǒng)密度得到改善。由于GaN技術(shù)的發(fā)展和推出易于使用的GaN功率級，這一趨勢現(xiàn)在將發(fā)展到電源電子產(chǎn)品。與傳統(tǒng)的100kHz硅設(shè)計相比，TI的GaN產(chǎn)品頻率可達(dá)到1MHz，是傳統(tǒng)頻率的10倍，而整體體積減小至原來的1/6。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)品線經(jīng)理SteveTom在此次發(fā)布會上，為我們帶來支持高達(dá)10kW應(yīng)用的即用型600V氮化鎵(GaN)場效應(yīng)晶體管(FET)功率級產(chǎn)品組合——LMG341x GaN的精彩演講。

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)品線經(jīng)理SteveTom

與AC/DC電源、機(jī)器人、可再生能源、電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、電信和個人電子應(yīng)用中的硅場效應(yīng)晶體管（FET）相比，LMG341x系列使設(shè)計人員能夠創(chuàng)建更小、更高效和更高性能的設(shè)計。

LMG341x GaN功率級的優(yōu)勢包括以下四個方面：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(dá)MHz級的切換頻率，是實現(xiàn)更高功率密度和效率的理想選擇。二是可用于各種功率等級的設(shè)備，充分集成的驅(qū)動器、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，范圍在低于100W至10kW；集成驅(qū)動器、FET及保護(hù)于一體，單芯片支持小于100W至10kW的方案。三是簡化設(shè)計，AC-DC、隔離DC-DC以及逆變器拓?fù)湓O(shè)計的全面產(chǎn)品組合便于設(shè)計，并且上市速度更快。四是系統(tǒng)可靠性，通過2000萬小時的可靠性測試，具有內(nèi)置的智能性，實現(xiàn)過溫、過流和欠壓鎖定保護(hù)。

盡管GaN在系統(tǒng)效率、尺寸和冷卻方面具有優(yōu)勢，但其高開關(guān)速度和頻率也呈現(xiàn)出越來越大的挑戰(zhàn)。TI的GaN產(chǎn)品的保護(hù)和其他集成功能正在改變使用分立Si MOSFET了解高速開關(guān)轉(zhuǎn)換器設(shè)計復(fù)雜性的傳統(tǒng)智慧。這些產(chǎn)品不僅在我們調(diào)試新設(shè)計時保護(hù)器件免受永久性損壞，還通過防止長期工作時的柵極過應(yīng)力來提高可靠性。SteveTom表示，GaN功率應(yīng)用范圍從幾瓦到上千瓦，涵蓋個人電子產(chǎn)品、電機(jī)發(fā)動機(jī)與機(jī)器人、電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施等。在任何功率等級下，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，應(yīng)用于各種應(yīng)用中。

德州儀器LMG341x

除此之外，LMG341x還具有最大的效率與功率密度，可用于包括服務(wù)器、電信和工業(yè)電源等空間受限的應(yīng)用在內(nèi)的應(yīng)用中。

“隨著氮化鎵開始在一些大功率、高功率密度需求的工業(yè)領(lǐng)域出現(xiàn)，相信未來TI的GaN產(chǎn)品將越來越廣泛地應(yīng)用到消費(fèi)級市場，”Steve Tom同時表示：“TI將助力電源技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。最大限度地發(fā)揮TI的創(chuàng)新優(yōu)勢，不斷推出更小尺寸，更高功率的電源產(chǎn)品，為行業(yè)樹立新標(biāo)準(zhǔn)。”