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TI 高功率密度产品再添新成员

关键词:  TI 

市场上对视频、信息交换、数据互联互通的需求在不断攀升,带动了具有扩展功能的电力电子器件和分布式电源管理需求的增长,如何在更小的终端产品上提供更高的功率是业内迫切需要解决的问题。针对以上需求,近日德州仪器(TI) 在线上发布了其全新一代高功率密度产品,以及分享了该公司在氮化镓领域的最新进展。

德州仪器降压DC/DC开关稳压器副总裁Mark Gary和德州仪器电池管理解决方案产品线经理Samuel Wong分别为大家解读了TI在电源管理创新方面的领先技术和独特优势。

   

深耕电源管理,把握未来五大趋势

毋庸置疑,TI一直是电源管理领域的领导者,他们深入市场,熟知市场需求,Mark和大家分享了未来5-10年行业的前沿趋势,概括起来为以下五点。

第一,高功率密度产品。即在更小的面积或在现有面积下,提供更高的电力功率。 Mark解释了高功率密度在小产品上的重要性,他说,更高的功率密度意味着产品有更高的充电功率和充电电流,会带来更高的充电效率,和更低的充电损耗。

第二,低EMI。更低的EMI可减少对其他系统组件的干扰,并简化工程师的设计。

第三,低IQ。更低的静态电流可延长电池寿命与储存时间、实现更多功能,从而延长系统使用寿命并降低成本。

第四,低噪度、高精度。降低或转移噪声可简化电源链并提高精密模拟应用的可靠性。

第五,隔离。在高压和关键安全应用中实现更高工作电压和更大可靠性。

 

BQ25790/2 降压-升压电池充电器

 

Samuel分享了发布会上的第一款产品,新型降压-升压电池充电器BQ25790/2, 功率密度可提高50%,充电速度提高3倍,主要适用在便携式医疗设备、便携式扬声器和个人电子产品以及楼宇自动化领域 。

BQ25790/2为一款小型的集成降压-升压电池充电器,支持多种电源接口,且充电速度更快。功率密度可达155 mW/mm2,静态电流小于1-μA,实现更低功耗。在30-W的充电功率下,快速充电效率可达97%。

 

 

堆栈式DC/DC降压转换器TPS546D24A ,可实现高电流FPGA和处理器电源的功率密度更大化

 

TI发布的另一款5mm x 7mm方形扁平无引线 (QFN)封装芯片TPS546D24A ,适用于高电流应用的堆栈式40-A DC/DC降压转换器,单颗产品可以支持40A电流。该产品开关频率高达1.5MHz。TPS546D24A这款产品除了能够实现在设计上减少其他外部元件,还能够减少多达6个外部的补偿元件。具有可观的热性能,相比市场同类产品,TPS546D24A热损耗降低13度。采用0.9-mΩ低侧MOSFET,比其他DC/DC降压转换器效率高3.5%。其管脚复用可配置性能可满足严格的电压精度要求。应用在数据中心与企业计算、无线基础设施、有线网络等领域。

 

TPSM53604-36V、4A电源模块将解决方案尺寸减小30%

Mark介绍的另外一款产品是 36V、4A DC/DC降压电源模块,仅有5mm x 5.5mm,方形扁平无引线 (QFN)封装,效率高达95%。且满足CISPR 11 B级标准。 可应用在工厂自动化和控制、电网基础设施 、测试与测量。在严苛的工业应用中,工程师可以将其电源设计的尺寸减少30%,并将功耗减少50%。

 

UCC12050 集成变压器技术将电力传输隔离

Mark介绍说,UCC12050集成变压器技术,能够将电力传输隔离开,并且在非常小型的IC尺寸内封装,可提供500mW高效隔离的DC/DC电源。采用TI新型专有集成变压器技术,可实现业界更低的EMI效率。主要应用在运输、电网基础设施以及医疗领域,工程师可将其电源解决方案缩小至80%,并在需要隔离的工业应用中实现更高效率。

 

TI在GaN氮化镓方面的规划与进展

近年来,氮化镓(GaN)作为第三代宽禁带半导体材料凭借是其禁带宽度大、击穿电压高、热导率大、电子饱和漂移速度高、抗辐射能力强等优越特性,闯入了人们的视线,倍受业界关注。但因其成本略高也小小的阻碍着GaN的发展,针对这个问题TI认为,从长远来看,GaN更具发展趋势,且成本会低于硅,这是因为,以整体系统和效率来讲,当产品尺寸缩小,且减少热能和功耗方面的损失后,产品的本身就可实现比现有物料更低的成本。因此Mark认为GaN会是未来很重要的一个趋势。

 

TI GaN 研究历程

 

虽然业界在2015年左右才陆陆续续涉及到GaN话题,但TI自2010年就已开始自主研发,已有十年的技术积累。2017年与西门子共同展示业界首个10千瓦云电网与GaN的连接;预计2020将完成超过3000万小时的可靠性测试;最近TI展示了其自主开发的对流冷却900-V,5-kW双向 AC/DC平台,而且在没有外围冷却风扇的情况下,峰值效率可高达99.2%,该方案可具拓展性、堆叠性,功率密度比传统的IGBT方案高出3倍左右。该平台进一步扩展了GaN在汽车、电网存储和太阳能等领域的新应用。

 

TI除了提供芯片之外,还有多种加快产品上市的开发工具,包括模块工具、计算器工具,能够有效地帮助工程师减少工作上的计算、验证程序。另一方面,TI也致力于培训的资源,包括从基础的电源设计、电源管理的机制,到专业化的电池电量器,甚至高压设计都可在TI网站上轻松找到。除此之外TI的E2E平台,可为工程师及客户提供更多的在线支持服务。

 

 

 

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