讓電源模塊尺寸降50%，解讀TI磁性封裝技術(shù)MagPack?四大優(yōu)勢(shì)

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/吳子鵬）電源模塊化是開(kāi)關(guān)電源發(fā)展的主要趨勢(shì)之一，相較于傳統(tǒng)的分立電源方案，電源模塊節(jié)省了選型和被動(dòng)元件計(jì)算等環(huán)節(jié)耗費(fèi)的時(shí)間，大幅提升工程師的方案開(kāi)發(fā)效率。

作為開(kāi)關(guān)電源的一種產(chǎn)品形態(tài)，工程師在使用電源模塊進(jìn)行電源設(shè)計(jì)時(shí)，同樣會(huì)面臨一些共性的挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在5個(gè)方面，包括：

·如何提升系統(tǒng)的功率密度

·如何通過(guò)EMI的嚴(yán)格限制

·如何實(shí)現(xiàn)低IQ以提升系統(tǒng)續(xù)航

·如何提升方案精度以增強(qiáng)信號(hào)完整性

·如何提升隔離水平以增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性

面對(duì)這些共性的問(wèn)題，電源模塊技術(shù)也在持續(xù)創(chuàng)新，以實(shí)現(xiàn)更小的體積，并進(jìn)一步提升工程師開(kāi)發(fā)系統(tǒng)電源的效率。在這方面，德州儀器（TI）于近日推出的電源模塊全新磁性封裝技術(shù)MagPack?是極具代表性的，也是德州儀器在電源模塊技術(shù)方面的重要?jiǎng)?chuàng)新。德州儀器升壓—升降壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器產(chǎn)品線(xiàn)經(jīng)理姚韻若表示，新型MagPack?磁性封裝技術(shù)讓德州儀器的電源模塊能夠在更小的空間內(nèi)提供更大的功率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更高的系統(tǒng)功率密度。德州儀器將逐步將MagPack?封裝技術(shù)應(yīng)用于更廣泛的電源模塊產(chǎn)品上。

綜合而言，德州儀器MagPack?封裝技術(shù)擁有四大優(yōu)勢(shì)，包括小型化和高功率密度，高效率和更好的散熱表現(xiàn)，易于使用幫助縮短方案的上市周期，以及降低電磁干擾。

小型化和高功率密度

MagPack?封裝技術(shù)擁有的第一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)是小型化和高功率密度。對(duì)應(yīng)到具體的器件，基于MagPack?封裝技術(shù)打造的德州儀器TPSM82866A、TPSM82866 C和TPSM82816比目前市場(chǎng)上任何6A電源模塊都要小，比市場(chǎng)同類(lèi)產(chǎn)品的尺寸縮小23%，比德州儀器前代產(chǎn)品的尺寸縮小50%。在2.3mm×3mm的模塊尺寸下，TPSM82866A和TPSM82866 C幾乎可以提供每平方毫米1A的電流輸出能力，具有超高的功率密度。

基于TPSM82866A和TPSM82866C的6A電源設(shè)計(jì)

同時(shí)，德州儀器通過(guò)評(píng)估模塊（EVM）展示了這些6A電源模塊的系統(tǒng)表現(xiàn)，只需要28平方毫米的總解決方案尺寸就可以完成6A電源的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)功率密度也非常高。

高效率和更好的散熱表現(xiàn)

采用MagPack?封裝技術(shù)的電源模塊，內(nèi)部集成了電感器，通過(guò)電感器和電源IC的匹配，能夠顯著減少直流和交流損耗。同時(shí)，MagPack?封裝技術(shù)幫助電源模塊實(shí)現(xiàn)低溫升，有助于改善散熱。如下圖所示，這是TPSM82866A的高效率表現(xiàn)。與前代產(chǎn)品相比，采用MagPack?封裝技術(shù)的產(chǎn)品效率提升高達(dá)2%。

TPSM82866A的高效率表現(xiàn)

易于使用

基于MagPack?封裝技術(shù)的電源模塊，內(nèi)部都集成了電感器。對(duì)于工程師而言，通常電感器和電源IC的適配是一項(xiàng)挑戰(zhàn)很大的工作，往往會(huì)在電感選品方面花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間。另外，電感在電源PCB上如何放置也是一個(gè)問(wèn)題，MagPack?封裝技術(shù)讓這些問(wèn)題不復(fù)存在。

同時(shí)，基于MagPack?封裝技術(shù)的電源模塊都有相應(yīng)的評(píng)估模塊（EVM），也可以幫助工程師更快了解這些模塊，以提升開(kāi)發(fā)效率。

降低電磁干擾

基于MagPack?封裝技術(shù)的電源模塊也能夠幫助工程師應(yīng)對(duì)更嚴(yán)格的EMI限制。MagPack?封裝技術(shù)采用全屏蔽封裝，不只是屏蔽電感器，而是對(duì)電感器、電源IC和開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)全部進(jìn)行屏蔽。同時(shí)，MagPack?封裝技術(shù)還優(yōu)化了封裝內(nèi)的系統(tǒng)布線(xiàn)，進(jìn)一步降低了系統(tǒng)內(nèi)的噪聲。與前代產(chǎn)品相比，可將電磁干擾 (EMI) 輻射降低 8dB。

六款電源模塊齊發(fā)

如下圖所示，基于MagPack?封裝技術(shù)，德州儀器于7月31日推出六款新型電源模塊。其中，上面提到的TPSM82866A、TPSM82866C和TPSM82816是超小型6A電源模塊。

結(jié)語(yǔ)

隨著越來(lái)越多的電源設(shè)計(jì)開(kāi)始采用電源模塊，電源模塊技術(shù)也在飛速發(fā)展，以應(yīng)對(duì)電源設(shè)計(jì)方面的共性挑戰(zhàn)。德州儀器新型MagPack?封裝技術(shù)的發(fā)布，在體積和功率密度、效率和散熱、易用性、降低EMI四個(gè)方面帶來(lái)了巨大的性能提升，打造出了業(yè)界超小型6A電源模塊，并將逐步擴(kuò)展到更廣泛的電源模塊產(chǎn)品矩陣?yán)铮嫱苿?dòng)德州儀器電源模塊技術(shù)發(fā)展。