您是否正努力在現有外形尺寸和功率預算范圍內將下一代光學(xué)模塊的數據速率加倍?或者,您是否需要在機器視覺(jué)系統中再裝一個(gè)傳感器,但布板空間已不足,而且功率耗散過(guò)大? 如果您對電源模塊的要求不僅僅是比上一代產(chǎn)品略有改進(jìn),那么可以考慮德州儀器的新款電源模塊。這些電源模塊利用德州儀器特有的新型集成磁性封裝 (MagPack) 技術(shù)來(lái)提高功率密度、效率和熱性能,在提升易用性的同時(shí),可降低工業(yè)、企業(yè)和通信應用中的電磁干擾 (EMI)。 以下是四個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)。 優(yōu)點(diǎn) 1:更高的功率密度和更小的解決方案尺寸 MagPack 技術(shù)有助于實(shí)現更高的功率密度和更小的整體解決方案尺寸。事實(shí)上,6A TPSM82866A、TPSM82866C 和 TPSM82816 比市場(chǎng)上其他 6A 電源模塊的尺寸更小。 功率密度以單位面積(平方毫米)的輸出電流來(lái)衡量。在 2.3mm x 3mm 的條件下,TPSM82866A 和 TPSM82866C 的面積均為 6.9mm2。因此,單位面積的功率密度接近 1A/mm2(準確來(lái)說(shuō)是 0.87A/mm2)。在 1mm2 面積提供接近 1A 的電流是非常出色的表現,尤其是考慮到 0603(英制,公制為 1608)元件占用 1.28mm2 的布板空間。評估模塊 (EVM) 的標準印刷電路板 (PCB) 設計采用簡(jiǎn)單的設計規則和大型無(wú)源器件,使得整個(gè) 6A 電源的解決方案尺寸為 28mm2。 如果您需要可調節軟啟動(dòng)、可調節開(kāi)關(guān)頻率、時(shí)鐘同步和可調節控制環(huán)路補償等額外功能,TPSM82816 在稍大的 2.5mm x 3mm 封裝中提供了這些功能。這些額外的功能需要額外的引腳和無(wú)源器件,因此會(huì )將解決方案的總尺寸增加到 46mm2。對于 6A 電源來(lái)說(shuō),這一尺寸仍然非常小,可提供 0.8A/mm2 的功率密度。圖 1 和圖 2 展示了兩種器件的解決方案總尺寸。 ![]() 圖 1: TPSM82866A 和 TPSM82866C 解決方案總尺寸為 28mm2 ![]() 圖 2: TPSM82816 解決方案總尺寸為 46mm2 優(yōu)點(diǎn) 2:高效率和良好的熱性能 在縮小尺寸并提高功率密度后,必須從較小的封裝中進(jìn)行有效散熱,并保持電源模塊可靠運行。MagPack 技術(shù)中使用的電感器與器件裸片相匹配,旨在減少直流和交流損耗。將這兩個(gè)電路元件與高性能、高電導率的 MagPack 封裝搭配使用,有助于從電源模塊中高效散熱。 該器件現在具有優(yōu)化的電感器和封裝,可實(shí)現高效率和低溫升。圖 3 展示了 TPSM82866A 的效率,而圖 4 展示了安全工作區 (SOA)。如此高的 SOA 曲線(xiàn)可以確保在更高的環(huán)境溫度下可靠運行,并減少長(cháng)壽命應用的降額。 ![]() 圖 3: TPSM82866A 通過(guò) MagPack 技術(shù)實(shí)現高效率 ![]() 圖 4: TPSM82866A 的 SOA 曲線(xiàn)可確保在很高的環(huán)境溫度下運行 優(yōu)點(diǎn) 3:易用,有助于縮短產(chǎn)品上市時(shí)間 采用 MagPack 技術(shù)的器件集成了電感器,而電感器通常是電源設計中最難選擇和采購的元件?紤]到電感器的尺寸、高度以及對其他電路的干擾,它也是 PCB 上最難放置和布線(xiàn)的元件之一。集成了電感器的電源模塊可以消除這些問(wèn)題,而 MagPack 技術(shù)中使用的電感器進(jìn)一步緩解了這些難題。MagPack 技術(shù)可以提供高效率和出色的熱性能,還能夠緩解所有電源設計的另一個(gè)問(wèn)題:EMI。 優(yōu)點(diǎn) 4:降低 EMI 采用 MagPack 技術(shù)的電源模塊有屏蔽保護。這不僅是屏蔽式電感器。整個(gè)裸片、電感器和開(kāi)關(guān)節點(diǎn)都封閉在一個(gè)屏蔽封裝內。此外,采用 MagPack 技術(shù)的電源模塊的尺寸以及封裝內部的優(yōu)化布線(xiàn)方式,使得電源模塊和系統中有噪聲的信號線(xiàn)路更短、更小。圖 5 和圖 6 比較了未采用和采用 MagPack 技術(shù)的 TPSM82866A 的初步輻射發(fā)射測量值。水平極化中的峰值發(fā)射降低約 2dB,垂直極化中的峰值發(fā)射降低約 8dB。 ![]() 圖 5: 未采用 MagPack 技術(shù)的 TPSM82866A 的輻射發(fā)射 ![]() 圖 6: 采用 MagPack 技術(shù)的 TPSM82866A 的輻射發(fā)射 結語(yǔ) 借助采用了 MagPack 技術(shù)的全新電源模塊,無(wú)論您要設計何種類(lèi)型的電源轉換系統,都能實(shí)現更小的尺寸和更高的效率,同時(shí)具有良好的熱性能和易用性。想象一下,每個(gè)負載點(diǎn) (POL) 電源的尺寸縮小了 20%,您能利用這些增加的布板空間來(lái)實(shí)現什么目標?也許可以提高數據速率或增加通道數,或者可以為產(chǎn)品添加額外的功能或傳感器。MagPack 技術(shù)可以改善電源模塊,讓您能夠為客戶(hù)提供更好的產(chǎn)品。 采用 MagPack 技術(shù)的電源模塊
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