高頻集成穩(wěn)壓器縮小PCB面積實現(xiàn)有效的熱管理

作者：Maurizio Di Paolo Emilio

Empower半導(dǎo)體通過其可配置的硬件平臺為設(shè)計人員簡化了DC-DC轉(zhuǎn)換器的采用。該公司 完全在CMOS工藝中開發(fā)高頻 集成穩(wěn)壓器（IVR）。IVR集成了全離散電源組件，從而簡化了設(shè)計過程并減小了PCB面積，從而實現(xiàn)了有效的熱管理。

憑借其電源管理產(chǎn)品平臺，Empower Semiconductor已實現(xiàn)了三輸出DC-DC器件的集成，而無需外部組件，所有器件均采用5×5mm封裝。該公司宣布的新系列產(chǎn)品可大大節(jié)省數(shù)據(jù)中心的能源。

憑借最小的占位面積，可編程性以及對電源和輸出配置的管理，電源設(shè)計人員可以在各種設(shè)計中使用新型EP70xx。

“所有功能都可以通過總線進行編程，因此無需外部組件即可對事物進行編程，因此我們可以將其發(fā)送到工廠，或者客戶也可以對其進行編程，” Empower半導(dǎo)體銷售和營銷高級副總裁Steve Shultis說。

電力技術(shù)

新能源效率標(biāo)準(zhǔn)的逐步普及以及新一代產(chǎn)品的處理能力和功能的不斷發(fā)展，從根本上改變了電力轉(zhuǎn)換，管理和分配中使用的方法。

通常，這些產(chǎn)品的設(shè)計從未受到諸如待機電流耗散，動態(tài)負載電壓以及日益緊湊的外形等問題的影響，例如在無線手持設(shè)備領(lǐng)域。

通常，此類應(yīng)用的設(shè)計人員始終將重點放在開關(guān)頻率低于1 MHz的低成本控制電路和外部組件上，以確保諸如軟啟動，穩(wěn)定性，濾波和優(yōu)化負載瞬態(tài)響應(yīng)之類的功能。

傳統(tǒng)的DC / DC轉(zhuǎn)換器必須在低頻（0.3 MHz至3 MHz）下運行才能實現(xiàn)高效率。低頻工作涉及使用大型或笨重的輸出電容器進行廣泛的輸出和輸入濾波，這些電容器通常并聯(lián)放置以達到100μF或更高。

“無需大型電容器，Empower IVR可以將瞬態(tài)期間的輸出電壓偏差降低三分之一或更小，恢復(fù)時間比最佳的DC / DC轉(zhuǎn)換器快100倍，” Empower首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人Tim Phillips說。半。

PMIC標(biāo)準(zhǔn)與Empower Semi平臺之間的比較（圖片：Empower Semi）

賦能半平臺

Empower Semi的專利，可數(shù)字配置的硬件平臺為設(shè)計人員簡化了DC / DC轉(zhuǎn)換器的采用。只需一個占用空間（更重要的是，沒有外部組件），電源設(shè)計人員就可以通過一條總線輕松地對其解決方案進行編程。無需輸入濾波器設(shè)計，無需輸出濾波器設(shè)計，無需反饋電阻器，無需環(huán)路補償設(shè)計，也無需修改組件。

Phillips說：“大幅減少了整合所有分立元件的面積，提高了瞬態(tài)精度，建立時間縮短了100倍，納秒級DVS節(jié)省了50％的能源，先進的CMOS工藝可實現(xiàn)SoC集成?！?/p>

EP70xx系列具有獨特的架構(gòu)，峰值效率高達91％，效率曲線幾乎平坦，輸出電流高達10A。該器件的動態(tài)電壓縮放比競爭對手的產(chǎn)品快1000倍，從而實現(xiàn)了快速，無損的處理器狀態(tài)更改，可以節(jié)省30％或更多的處理器功率。

Empower Semi的動態(tài)電壓縮放（圖片：Empower Semi）

EP7010的電路布局（圖片：Empower Semi）

使用先進的CMOS幾何平臺，Empower Semiconductor的產(chǎn)品也可以直接集成到SoC封裝中，以進一步減小功耗和功耗。

它們還有助于減小組件尺寸和成本，并優(yōu)化集成電路設(shè)計和封裝緊湊性，從而有可能通過使用高頻開關(guān)拓撲來實現(xiàn)節(jié)省空間的解決方案。
編輯：hfy