电源管理呈现五大技术趋势-EDN 电子技术设计
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电源管理行业正呈现出五个重要趋势： 1. 高功率密度：可以在降低系统成本的同时实现更多的系统功能。 2. 低EMI：尽可能减少对其他系统元器件的干扰，从而简化系统的设计和认证流程。 3. 低静态电流（IQ）：延长电池续航时间和存放时间，进而实现更多功能，延长系统使用寿命，降低系统成本。 4. 低噪声、高精度：降低噪声，从而简化电源链路，提高精密模拟应用的可靠性。 5. 隔离：在高压和关键安全应用中实现更高的工作电压和更高的可靠性。 在未来5到10年，这五个重要指标决定了一家公司是否能够继续在电源管理行业处于领导地位。 同时，在生态环境方面，全球对信息交换和互联互通的需求也一直在不断上升。因此，对于新功率器件、分布式电源管理，以及产品如何在更小的应用和更小的终端产品尺寸下，一样能够满足同等功率甚至更高功率的需求，就成为这个行业里非常迫切、重要的话题。 日前，德州仪器（TI）针对上述五个趋势一口气介绍了五款创新电源器件。今天，EDN就带大家了解下它们相比既有器件实现了怎样的性能提升。 “为什么功率密度对于功率器件，尤其是小封装产品，会非常重要？”德州仪器电源管理解决方案产品线经理Samuel Wong表示，可以从两点来看： 首先，如果有高功率密度，那么就可以有更高的充电功率和充电电流，也即可以在30分钟的时间里将电池充满或者充70%左右的电量。 其次，高功率密度可以有更高效的充电效率，也即充电损耗会更小，在充电的过程中所带来的热耗散也更小，充电过程中的温度提升也会比较少。 BQ25790和BQ25792是新一代升降压充电IC，可以支持高达5A的充电，1-4节充电电池。可以适配当前USB Type-C、PD的标准，同时支持无线双输入充电。它将传统的5到10W输入端口提升到了100W，可以给多种应用提供更大的充电功率。此外，这款IC可以在降压模式与升压模式下工作，也可以根据需求工作在升降压状态下而满足更广泛的应用范围。 “这款升降压IC集成了很多外部器件，包含功率MOSFET、电池FET、电流检测电路和双输入选择器。它有着很高的功率密度，比同类产品高50%，达到155mW/mm2，其整体应用面积也会更小一些。例如，如果在30W场景下对电池进行充电，这颗芯片可以达到97%的效率，而在整个充电过程中，几乎感受不到它的发热。“ 除了很好的功率密度设计之外，这颗器件还具有1µA的低IQ设计，也即在一年的存储状态下，其电量损耗仅有大概0.05%。 这颗器件除了智能手机、平板电脑之外，也可以去支持更多的工业类应用，比如医疗类产品。“现在一些医疗产品也会需要更大的功率器件，因为内部具有电机。这款产品可以让医疗产品享受到更快速、温度更低的充电体验，并且不需要专门的适配器，可直接使用USB标准下的通用适配器来完成快速充电。”Wong解释说。
TPS546D24A是一款针对大电流FPGA或处理器设计的DC/DC转换器。这款产品的亮点是它可以堆叠，单颗产品可以支持40A电流。“当你堆叠4颗时可以支持最高160A电流。本身尺寸也非常小，是一个5mm×7mm的无引脚QFN封装。同时，这款产品开关频率高达1.5MHz。”德州仪器降压DC/DC开关稳压器副总裁Mark Gary介绍说。 TPS546D24A具有以下优势： 1. 电源更小：可减少电路板中多达6个外部补偿元件。 2. 热性能更佳：实现8.1℃/W的低热阻，工作温度比其他DC/DC转换器低13℃。 3. 在高开关频率下提高效率：采用0.9mΩ低边MOSFET，比其他DC/DC降压转换器效率高3.5%。 4. 满足严格的电压精度要求：输出电压误差小于1%，具有管脚复用可配置性，可帮助用户针对故障报告实现更精确的电流监控。 “在85℃的环境温度下，这款产品可以堆叠4颗，提供高达160A的电流支持。现在市场上有许多有线网络、5G基站基础设施、企业级的数据中心都是建设在比较严峻的环境下，但是同时却需要提供非常大的电流和功率密度。这款产品能够4颗堆叠，因此与市场上的同类电源IC相比电流高出4倍。”Gary补充说。
TPSM53604电源模块产品是个5mm×5.5mm QFN封装，这个产品的高度取决于模块里集成的电感。这款产品可支持效率高达95%、总面积为85mm2的单面布局设计。 |
