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德州仪器:致力于更高的功率密度,更新的工业设计

《名企发布会动态》
2020-07-16 09:13 来源:电源网原创 编辑:咩咩

提高功率密度一直是电源管理领域热度不减的话题之一,各大厂商纷纷致力于功率密度的提升,德州仪器也并不例外。上个月末,德州仪器推出了业界更小的集成高效充电器,帮助工程师将电池待机时间延长至少五倍。

新型降压-升压电池充电器:BQ25790和BQ25792

BQ25790和BQ25792提供了一节电池到四节电池充电的灵活性,同时兼容USB Type-C和USB PD输入标准,在整个输入电压范围(3.6 V至24 V)内充电电流可达5 A。充电器集成的双输入选择器支持包括无线、USB、筒状插孔和太阳能充电在内的多类电源,同时提供快速充电——30 W时效率高达97%,充电速度提升了3倍。

德州仪器:致力于更高的功率密度,更新的工业设计

BQ25790

德州仪器:致力于更高的功率密度,更新的工业设计

BQ25792

除去通用性强,快速充电的优势,BQ25790和BQ25792充电器具有 155 mW/mm2的功率密度,提高了50%,比市场高了约两倍。同时,它们也是TI首款静态电流小于1 µA的支持多电芯的降压-升压电池充电器,储存时间延长了5倍。在集成了MOSFET、电池FET、电流检测电路和双输入选择器后,有效地减少了解决方案的尺寸和物料清单,增强了设计的灵活性。

另外,德州仪器电源管理解决方案产品线经理Samuel Wong先生补充介绍道:“使用这颗器件,在USB Type-C™、PD这样的接口下,除了一些PE产品,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的器件,因为内部一些马达需要使用,USB Type-C™、PD和这些产品的使用,可以让医疗产品享受到更快速以及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标准下通用适配器来完成快速充电。”

堆栈式DC/DC降压转换器:TPS546D24A

这是一款针对大电流、FPGA或处理器设计的产品。这款新产品本身是可以堆叠的DC/DC转换器,单颗产品可以支持40A电流。它本身尺寸非常小,是5mm×7mm没有引脚的QFN封装。据介绍,并且它采用了0.9-mΩ低侧MOSFET,比其他DC/DC降压转换器效率高3.5%。同时,这款产品开关频率高达1.5MHz。所以,这样的开关频率可以支持非常大的电流,在非常小的面积下,提高产品本身的效率。

这款产品除了能够实现在设计上减少其他的外部元件,还能够减少多达6个外部的补偿元件。由于它拥有TI特别的QFN封装,使得上面热的损耗更小,可以实现8.1°C/W的低热阻,在业界其他产品同样的比较下,热损耗相比低13度。在85度的环境温度下,该器件可以堆叠4颗,提供到高达160A的电流支持。也因此在市场上能够占据领先地位。

电源模块将解决方案:TPSM53604

TPSM53604是一个36V、4A DC/DC降压的电源模块,这个设计能够让本身的产品和整体面积缩小30%。它拥有5mm x 5.5mm方形扁平的无引线 (QFN)封装,它本身的高度是来自模块里集成的电感。同时,这款产品可以支援效率高达95%、总面积为85mm²的单面布局设计。

TPSM53604的应用也非常广泛,例如工业自动化和控制,电网基础设施,测试与测量等方面。在严苛的工业应用中,工程师可以将其电源设计的尺寸减少30%,并将功耗减少50%。

集成变压器技术:UCC12050/40

UCC12050/40在今年2月份已经上市,它的关键部分是集成变压器技术,能够将电力传输隔离开来,并且在非常小型的IC尺寸内封装,能够提供500mW高效隔离的DC/DC电源。在业内,所有电源设计EMI都是相当重要的课题,UCC12050/40能够实现业界上更低的EMI效率,这也是第一款采用TI新型专有集成变压器技术的产品,是TI专有专利所开发出来的器件。

UCC12050的亮点之一,是工程师可将其电源解决方案缩小至80%,并在需要隔离的工业应用中实现更高效率。目前,运输、电网架构、医疗应用都非常需要这样的隔离方案,来确保产品在高低电位差里受到保护,并能够正常地运作。

TI GaN的新进展

在DC/DC电源里GaN能实现开关的更快速度,这就意味着当开关速度加快,GaN能够把功率和功耗上的损耗以及过冲减少。“根据我们目前对于GaN的了解,其目前可以达到150V/ns的速度,开关频率可以高达2MHz甚至10MHz以上的速度。”德州仪器降压DC/DC开关稳压器副总裁Mark Gary先生介绍道。同时,它的终身可靠性,以及TI供应链与成本的优势也不容忽视。

据悉,目前TI有新的150mΩ、70mΩ和50mΩ GaN FETs的完整产品组合正在进行批量生产,并且也不会停下年年创新的脚步。据Mark Gary先生透露:“在2020年结束以前,我们将会有超过3000万小时的可靠性测试,来增加我们对于新的产品,新的原物料的信心。同时,我们也有900V、5kW AC/DC平台双向对流产品。”

TI表示,在未来针对充电适配器之后的GaN应用,例如汽车、电网存储和太阳能等领域提高充电的需求,将会信心十足地持续发展。TI的产品及其对电源的创新和管理的愿景是,希望在工业设计上提高更多的创新能力,包括工厂自动化,电机驱动以及自动化楼宇、智能家居这样的电网基础设施。

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