更強勁、更簡單:看電源模塊的未來趨勢
有線、無線網(wǎng)絡以及云計算的快速膨脹,這是擺在人們眼前的重要趨勢。這一上層的大趨勢,帶動了下層的硬件及其組成部分的發(fā)展趨勢。網(wǎng)絡吞吐量的迅速攀升,需要強大而復雜的FPGA和處理器等來做性能支持。而這,需要高性能、高可靠的電源模塊來作保障。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/272504.htm最近,Intersil發(fā)布了最新的50A密封式數(shù)字電源模塊ISL8272M,從它我們可以看出電源模塊領域的一些最新趨勢。
Intersil公司高級應用經(jīng)理梁志翔介紹說,Intersil開發(fā)電源模塊產(chǎn)品的歷史大概要從2008年開始算起,ISL8272M可以說是Intersil公司在電源模塊領域的最新成果。ISL8272M是一款完整的集成化數(shù)字降壓電源模塊,可支持12V或5V業(yè)內(nèi)標準輸入電源,并提供最大50A輸出電流,通過四個模塊并聯(lián)使用可實現(xiàn)200A輸出電流。
值得注意的兩個關鍵詞是“功率密度”和“集成化”。提高功率密度是當前電源模塊發(fā)展的重要趨勢之一。提高功率密度同時意味著兩方面的進步——負載能力提升、尺寸縮小。梁志翔介紹說,ISL8272M是業(yè)界第一款50A的密封式數(shù)字電源模塊,在性能指標方面,它能夠?qū)崿F(xiàn)在大多數(shù)轉(zhuǎn)換比之下90%以上的效率,峰值效率達到96%,其電壓輸出精度達到了±1%的水平——梁志翔強調(diào),這是目前業(yè)內(nèi)最好的水平,是在所有工作狀態(tài)范圍內(nèi)的水平,而非如一些競爭對手那樣的測定范圍內(nèi)的水平。
尺寸縮小是提高功率密度中的一部分,也是提高集成度中的一部分。隨著對器件集成度的要求不斷提升,勢必會遇到許多新的挑戰(zhàn),特別是對于功率器件來說,散熱問題非常關鍵,將影響到器件的可靠性。為此,Intersil采用了散熱性能增強的HDA專利封裝技術——電源模塊上最主要的發(fā)熱元件是MOSFET和INDUCTOR,它把功率元件直接布在銅引線框架之上,將PCB電源層充當模塊熱沉,大幅提高了散熱的效率。
電源模塊的另一個重要趨勢是:盡可能簡化設計,縮短產(chǎn)品上市時間。正如梁志翔所說的那樣,Intersil作出了諸多努力,目的就是盡可能地幫助客戶把主要工作精力由電源部分轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)整體設計以及除電源以外的部分。
首先,由于ISL8272M是數(shù)字電源模塊,相比于模擬電源模塊有著天然的靈活性優(yōu)勢,能夠減少外圍器件的數(shù)量。其次,由于該產(chǎn)品集成了DC/DC開關控制器、功率MOSFET、電感以及大多數(shù)被動元件,這就使得客戶在進行設計時只需要添加少量的外部元件,諸如輸入和輸出電容等(如圖所示)。再次,由于它經(jīng)過了完整的實驗來驗證其可靠性,能為客戶節(jié)省了不少測試驗證的時間。最后,通過使用Intersil的PowerNavigator GUI圖形化界面設計工具,工程師可以不用寫代碼就完成相關的設計,這對縮短研發(fā)時間來說意義重大。
不論是提升功率密度,還是簡化設計工作,面對電源模塊產(chǎn)品及其應用的挑戰(zhàn)和趨勢,梁志翔介紹說,未來Intersil將進一步把基礎設施、工業(yè)應用作為的重點應用領域,并不斷提升相關電源模塊產(chǎn)品的功率密度和使用方便性。
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