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德州儀器白皮書:推動電源管理變革的5大趨勢

2020年09月02日 14:15 ? 次閱讀

? ? ?電源管理的前沿趨勢

我們矢志不渝地致力于突破電源限制:開發新的工藝、封裝和電路設計技術,從而為您的應用提供性能出色的器件。無論您是需要提高功率密度、延長電池壽命、減少電磁干擾、保持電源和信號完整性,還是維持在高電壓下的安全性,我們都致力于幫您解決電源管理方面的挑戰。德州儀器TI):與您攜手推動電源進一步發展的合作伙伴 。



1 功率密度:提高功率密度以在更小的空間內實現更大的功率,從而以更低的系統成本增強系統功能

2 低 IQ:在不影響系統性能的同時,降低靜態電流以延長電池壽命和貨架壽命

3 低 EMI最大限度地減少干擾,以降低系統成本并快速滿足EMI 標準

4 低噪聲和高精度:增強功率和信號完整性,以提高系統級保護

5 隔離:通過高壓隔離柵傳輸信號和/或電力,以提高較高工作電壓下的安全性和可靠性

功率密度

在更小的空間內實現更大的功率,從而以更低的系統成本增強系統功能

隨著人們對電源的要求越來越多,電路板面積和厚度日益成為限制因素。電源設計人員必須向其應用中集成更多的電路,才能實現產品的差異化,并提高效率和增強熱性能。使用 TI 的先進工藝、封裝和電路設計技術,現能以更小的外形尺寸實現更高的功率等級。

器件產熱更少

? 業內先進的電源處理節點電壓小于 100V

? 600V 氮化鎵 (GaN) 器件可提供出色的開關性能比較效率提升對溫升影響的熱圖像。

比較效率提升對溫升影響的熱圖像。

散熱型封裝

? HotRod? 封裝

? 支持散熱墊的增強型 HotRod QFN 封裝

HotRodTM 封裝不僅省去了 接合線,還能保持出色的熱性能。

拓撲和電路支持更小的無源組件

? 多級轉換器拓撲

? 先進的功率級柵極驅動器支持更小磁性元件的多級拓撲。

支持更小磁性元件的多級拓撲。

通過集成,可最大限度地減小寄生效應并減少系統占用空間

? MicroSiP 3D 模塊集成

? 具有低環路電感的 GaN 和驅動器多芯片模塊(MCM)

MicroSiP 封裝支持 3D 集成。

功率密度的關鍵產品分類:電池充電器IC,降壓-升壓和反相穩壓器,氮化鎵(GaN)IC,隔離偏置電源,隔離柵極驅動器,LED驅動器,線性穩壓器LDO),多通道 IC(PMIC),離線和隔離DC / DC控制器 與轉換器,電源開關,降壓型穩壓器,升壓型穩壓器,USB Type-C和USB Power Delivery IC

GaN + 柵極驅動器 MCM 可減小寄生效應,并提高功率密度 。

低靜態電流 (IQ)

在不影響系統性能的同時,延長電池壽命和存儲時間

在電池供電的系統中,為了在空載或輕負載條件下實現高效率,需要電源解決方案在保持超低供 電電流的同時,對輸出進行嚴格調節。借助 TI 的超低 IQ 技術和產品組合,您可在下一個設計中實現低功耗,并最大限度地延長電池運行時間。

低待機功耗

● 使用超低泄漏元件和新型控制拓撲,延長電池運行時間

快速喚醒和低待機功耗。

快速響應時間

● 通過快速喚醒電路和自適應偏置增強系統功能,以提高動態響應時間,同時保持超低的靜態功耗

與同類產品相比,TI 產品具有超低的 IQ 和出色的瞬態響應。

需要低 IQ 特性的主要產品類別:電池充電器 IC、降壓/升壓和反相穩壓器、線性穩壓器 (LDO)、電源開關、串聯電壓基準、并聯電壓基準、降壓穩壓器、升壓穩壓器、監控器和復位 IC

S外形小巧

● 借助 TI 的專利電路技術,可實現支持應用的裸片和封裝尺寸,且不會影響靜態功耗

不影響 IQ 的超小型封裝。

低 EMI

通過減少輻射發射,降低系統成本并快速滿足 EMI 標準

電磁干擾 (EMI) 是電子系統中越來越重要的一個關鍵因素,在汽車和工業應用等新應用中尤其如此。低 EMI 設計可為您顯著縮短開發周期,同時還可減少電路板面積和解決方案成本。TI 可提供 多種功能和技術來降低所有相關頻段的 EMI。

減少過濾器尺寸和成本

● 利用 TI 先進的擴頻技術,降低產生的 EMI 所帶來的影響

先進的 EMI 緩解技術可減小無源濾波器的尺寸。

減少設計時間并降低復雜性

● 使用低電感封裝、電容器集成和先進的柵極驅動器技術,從根本上減少源頭產生的輻射發射

通過封裝內的高頻電容器集成來降低輻射噪聲。

需要低 EMI 特性的主要產品類別: 降壓/升壓和反相穩壓器、隔離式偏置電源、多通道 IC (PMIC)、降壓穩壓器、升壓穩壓器

低噪音和高精度

增強電源和信號完整性,以提高系統級保護和精度為了最大限度地提高系統性能和可靠性,監控、調節和處理電源鏈中信號的能力至關重要。高精密系統需要精確的低噪聲基準電壓,以及低噪聲和低紋波的電源軌。TI 采用專用的工藝元件、先進的電路和測試技術來提高精度并最大限度地減少失真。

減少 IC 誤差源

● 利用 TI 高度優化的低噪聲互補金屬氧化物半導體 (CMOS) 工藝來減少工藝的非理想因素

● 利用先進的電路和測試技術來降低工藝非理想因素的影響


噪聲與頻率曲線圖。

● 采用了陶瓷封裝和電路板應力管理等先進技術調節器件和電路板應力。

調節器件和電路板應力。

系統噪聲消減

● 技術的進步支持通過高電源抑制比 (PSRR) 低壓降穩壓器 (LDO) 和片上濾波實現更高的系統級抗干擾和抗噪性能

高 PSRR 可實現更好的濾波和更低 的輸出噪聲。

需要低噪聲和高精密特性的主要產品類別: 電池監測器和平衡器、線性穩壓器 (LDO)、多通道 IC (PMIC)、串聯電壓基準、并聯電壓基準、監控器和復位 IC

隔離

通過實現更高的工作電壓和可靠性以提升安全性

隔離旨在出現危險高電壓的情況下提供可靠的保護。電隔離可將兩個電源域電氣隔離,從而使電力或信號在不影響人身安全的情況下通過隔離柵傳輸,同時還可以防止接地電位差并提高抗噪性能。TI 的隔離技術和產品組合在不影響性能的同時,超過了德國汽車工業協會 (VDA)、加拿大標準協會 (CSA) 和美國保險商試驗室 (UL) 等標準要求。

傳輸信號

● 通過高質量的隔離技術、低延遲的數據傳輸和出色的共模瞬態抗擾度 (CMTI),提高系統的穩健性和可靠性使用 SiO2 隔離電容傳輸信號。

使用 SiO2 隔離電容傳輸信號。

傳輸電力

● 通過在單個封裝中集成傳輸電力所需的高壓隔離元件,降低熱負荷并簡化 EMI 合規性

通過集成變壓器高效傳輸電力并降低 EMI。

需要隔離特性的關鍵產品類別: 數字隔離器、隔離式ADC、隔離放大器、隔離的接口,隔離式偏置電源,隔離式柵極驅動器

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發表于 2020-07-23 11:20? 666次閱讀
10本經典電源管理(PMIC)叢書,教你從零進階高級工程師!

采用電磁干擾濾波器的原因是什么

電磁干擾濾波器是一種特殊用途的濾波器,主要用來濾除電纜上的電磁干擾,它與一般的電路中使用的濾波器有幾....
發表于 2020-07-22 17:27? 98次閱讀
采用電磁干擾濾波器的原因是什么

無人機作戰困境重重,如何有效應對復雜戰場環境的影...

隨著遙控和遙測技術在飛行控制上的廣泛應用,軍用無人機已經成為滲透到信息化戰場各領域的新型武器裝備,它....
發表于 2020-07-22 15:53? 342次閱讀
無人機作戰困境重重,如何有效應對復雜戰場環境的影...

電源管理芯片系列:設計教程與IC資料全集

電源管理芯片設計教程 介紹了穩壓電源及DC-DC變換器的發展趨勢和基本原理;根據功能要求和性能指標,在簡明電路總...
發表于 2020-07-22 15:19? 994次閱讀
電源管理芯片系列:設計教程與IC資料全集

助力醫療影像開發 TI積極推出超聲開發套件工具包

日前,德州儀器 (TI) 宣布推出可充分滿足醫療診斷超聲產品制造商需求的嵌入式處理器軟件工具包,履行....
發表于 2020-07-21 14:38? 126次閱讀
助力醫療影像開發 TI積極推出超聲開發套件工具包

DDR5時代即將來臨,泰克推出TekExpres...

快速存取數量龐大的存儲數據,意味著復雜的設計正在挑戰信號完整性極限,要求性能更高的測量技術來完成一致....
發表于 2020-07-21 11:01? 222次閱讀
DDR5時代即將來臨,泰克推出TekExpres...

16位逐次逼近模數轉換器ADS8412的功能特點...

ADS8412是德州儀器公司推出的一款2Msps采樣速率的16位逐次逼近(SAR)模數轉換器(ADC....
發表于 2020-07-21 10:59? 102次閱讀
16位逐次逼近模數轉換器ADS8412的功能特點...