市場上對視頻、信息交換、數(shù)據(jù)互聯(lián)互通的需求在不斷攀升，帶動了具有擴展功能的電力電子器件和分布式電源管理需求的增長，如何在更小的終端產(chǎn)品上提供更高的功率是業(yè)內(nèi)迫切需要解決的問題。針對以上需求，近日德州儀器（TI） 在線上發(fā)布了其全新一代高功率密度產(chǎn)品，以及分享了該公司在氮化鎵領(lǐng)域的最新進展。

德州儀器降壓DC／DC開關(guān)穩(wěn)壓器副總裁Mark Gary和德州儀器電池管理解決方案產(chǎn)品線經(jīng)理Samuel Wong分別為大家解讀了TI在電源管理創(chuàng)新方面的領(lǐng)先技術(shù)和獨特優(yōu)勢。

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深耕電源管理，把握未來五大趨勢

毋庸置疑，TI一直是電源管理領(lǐng)域的領(lǐng)導者，他們深入市場，熟知市場需求，Mark和大家分享了未來5-10年行業(yè)的前沿趨勢，概括起來為以下五點。

第一，高功率密度產(chǎn)品。即在更小的面積或在現(xiàn)有面積下，提供更高的電力功率。 Mark解釋了高功率密度在小產(chǎn)品上的重要性，他說，更高的功率密度意味著產(chǎn)品有更高的充電功率和充電電流，會帶來更高的充電效率，和更低的充電損耗。

第二，低EMI。更低的EMI可減少對其他系統(tǒng)組件的干擾，并簡化工程師的設(shè)計。

第三，低IQ。更低的靜態(tài)電流可延長電池壽命與儲存時間、實現(xiàn)更多功能，從而延長系統(tǒng)使用壽命并降低成本。

第四，低噪度、高精度。降低或轉(zhuǎn)移噪聲可簡化電源鏈并提高精密模擬應(yīng)用的可靠性。

第五，隔離。在高壓和關(guān)鍵安全應(yīng)用中實現(xiàn)更高工作電壓和更大可靠性。

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BQ25790/2 降壓-升壓電池充電器

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Samuel分享了發(fā)布會上的第一款產(chǎn)品，新型降壓-升壓電池充電器BQ25790/2, 功率密度可提高50%，充電速度提高3倍，主要適用在便攜式醫(yī)療設(shè)備、便攜式揚聲器和個人電子產(chǎn)品以及樓宇自動化領(lǐng)域 。

BQ25790/2為一款小型的集成降壓-升壓電池充電器，支持多種電源接口，且充電速度更快。功率密度可達155 mW/mm2，靜態(tài)電流小于1-μA，實現(xiàn)更低功耗。在30-W的充電功率下，快速充電效率可達97%。

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堆棧式DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器TPS546D24A ，可實現(xiàn)高電流FPGA和處理器電源的功率密度更大化

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TI發(fā)布的另一款5mm x 7mm方形扁平無引線 (QFN)封裝芯片TPS546D24A ，適用于高電流應(yīng)用的堆棧式40-A DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器，單顆產(chǎn)品可以支持40A電流。該產(chǎn)品開關(guān)頻率高達1.5MHz。TPS546D24A這款產(chǎn)品除了能夠?qū)崿F(xiàn)在設(shè)計上減少其他外部元件，還能夠減少多達6個外部的補償元件。具有可觀的熱性能，相比市場同類產(chǎn)品，TPS546D24A熱損耗降低13度。采用0.9-mΩ低側(cè)MOSFET，比其他DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器效率高3.5%。其管腳復(fù)用可配置性能可滿足嚴格的電壓精度要求。應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心與企業(yè)計算、無線基礎(chǔ)設(shè)施、有線網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域。

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TPSM53604-36V、4A電源模塊將解決方案尺寸減小30％

Mark介紹的另外一款產(chǎn)品是 36V、4A DC/DC降壓電源模塊，僅有5mm x 5.5mm，方形扁平無引線 (QFN)封裝，效率高達95%。且滿足CISPR 11 B級標準。 可應(yīng)用在工廠自動化和控制、電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施 、測試與測量。在嚴苛的工業(yè)應(yīng)用中，工程師可以將其電源設(shè)計的尺寸減少30%，并將功耗減少50%。

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UCC12050 集成變壓器技術(shù)將電力傳輸隔離

Mark介紹說，UCC12050集成變壓器技術(shù)，能夠?qū)㈦娏鬏敻綦x開，并且在非常小型的IC尺寸內(nèi)封裝，可提供500mW高效隔離的DC/DC電源。采用TI新型專有集成變壓器技術(shù)，可實現(xiàn)業(yè)界更低的EMI效率。主要應(yīng)用在運輸、電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施以及醫(yī)療領(lǐng)域，工程師可將其電源解決方案縮小至80％，并在需要隔離的工業(yè)應(yīng)用中實現(xiàn)更高效率。

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TI在GaN氮化鎵方面的規(guī)劃與進展

近年來，氮化鎵（GaN）作為第三代寬禁帶半導體材料憑借是其禁帶寬度大、擊穿電壓高、熱導率大、電子飽和漂移速度高、抗輻射能力強等優(yōu)越特性，闖入了人們的視線，倍受業(yè)界關(guān)注。但因其成本略高也小小的阻礙著GaN的發(fā)展，針對這個問題TI認為，從長遠來看，GaN更具發(fā)展趨勢，且成本會低于硅，這是因為，以整體系統(tǒng)和效率來講，當產(chǎn)品尺寸縮小，且減少熱能和功耗方面的損失后，產(chǎn)品的本身就可實現(xiàn)比現(xiàn)有物料更低的成本。因此Mark認為GaN會是未來很重要的一個趨勢。

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TI GaN 研究歷程

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雖然業(yè)界在2015年左右才陸陸續(xù)續(xù)涉及到GaN話題，但TI自2010年就已開始自主研發(fā)，已有十年的技術(shù)積累。2017年與西門子共同展示業(yè)界首個10千瓦云電網(wǎng)與GaN的連接；預(yù)計2020將完成超過3000萬小時的可靠性測試；最近TI展示了其自主開發(fā)的對流冷卻900-V,5-kW雙向 AC/DC平臺，而且在沒有外圍冷卻風扇的情況下，峰值效率可高達99.2%，該方案可具拓展性、堆疊性，功率密度比傳統(tǒng)的IGBT方案高出3倍左右。該平臺進一步擴展了GaN在汽車、電網(wǎng)存儲和太陽能等領(lǐng)域的新應(yīng)用。

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TI除了提供芯片之外，還有多種加快產(chǎn)品上市的開發(fā)工具，包括模塊工具、計算器工具，能夠有效地幫助工程師減少工作上的計算、驗證程序。另一方面，TI也致力于培訓的資源，包括從基礎(chǔ)的電源設(shè)計、電源管理的機制，到專業(yè)化的電池電量器，甚至高壓設(shè)計都可在TI網(wǎng)站上輕松找到。除此之外TI的E2E平臺，可為工程師及客戶提供更多的在線支持服務(wù)。

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