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德州儀器(TI)日前推出六款新型電源模塊，旨在提升功率密度、提高效率并降低EMI。這些電源模塊采用德州儀器專有的MagPack集成磁性封裝技術(shù)，與市場上同類產(chǎn)品相比，尺寸縮小了多達(dá)23%，能夠支持工業(yè)、企業(yè)和通信應(yīng)用的設(shè)計人員實現(xiàn)更高的性能水平。

尤其值得一提的是，六款新器件中有三款(TPSM82866A、TPSM82866C和TPSM82816)屬于超小型6A電源模塊，可以提供每平方毫米1A的電流輸出能力。這樣的性能表現(xiàn)無疑是非凡的，特別是考慮到0603組件占用1.28mm2的電路板空間的情況。

如果用戶需要可調(diào)節(jié)軟啟動、開關(guān)頻率可調(diào)、時鐘同步和可調(diào)控制環(huán)路補償?shù)阮~外功能，基于TPSM82816的電源模塊方案尺寸將從標(biāo)準(zhǔn)版的28mm2增加到46mm2，并提供0.8A/mm的電流功率密度，這對于6A電源來說仍然是非常小的。

眾所周知，電源模塊通過將電源芯片與無源器件，例如電感、電容，整合在單個封裝中以節(jié)省寶貴的布板空間，如何在更小的空間內(nèi)高效地提供更大的功率，始終是電源設(shè)計工程師面臨的挑戰(zhàn)。德州儀器升壓—升降壓開關(guān)穩(wěn)壓器產(chǎn)品線經(jīng)理姚韻若也因此強調(diào)稱，如果能通過創(chuàng)新的封裝技術(shù)來改進(jìn)電源模塊，節(jié)省寶貴的印刷電路板(PCB)布板空間，并提供出色的功率密度、效率和熱性能，對他們來說將是非常振奮的消息。

縮減尺寸的關(guān)鍵來自MagPack封裝技術(shù)，采用了德州儀器特有的3D封裝成型工藝，可更大限度地減小電源模塊的高度、寬度和深度，從而在更小的空間內(nèi)提供更大的輸出功率。

據(jù)介紹，該磁性封裝技術(shù)采用一種以專有新型設(shè)計材料制成的集成功率電感器。通過采用該類電源模塊，工程師可以更容易地獲得高功率密度、低溫、低EMI輻射、高轉(zhuǎn)換效率的電源系統(tǒng)設(shè)計。一些分析師預(yù)測，截至2030年，數(shù)據(jù)中心的電力需求將增長100%。電源模塊所帶來的上述性能優(yōu)勢在數(shù)據(jù)中心等應(yīng)用中可以發(fā)揮重要的作用，提高電力使用效率。

除此之外，效率高，熱性能好，是MagPack封裝技術(shù)具備的第二項特點。由于在縮小尺寸和增加功率密度后，必須立即有效地去除較小封裝中的熱量，并保持電源模塊的可靠運行。所以MagPack技術(shù)使用了與硅芯片相匹配的電感器，以減少直流和交流損耗。將這兩個電路元件與高性能、高導(dǎo)電性的MagPack封裝配對有助于有效地去除電源模塊中的熱量。

第三個好處是使用MagPack技術(shù)的設(shè)備集成了電感器。作為電源設(shè)計中選擇和采購最困難的部件，再考慮其尺寸、高度和對其他電路的干擾，電感器通常是PCB上放置和布線最困難的部件之一。集成電感器的電源模塊消除了這些問題，而MagPack技術(shù)中使用的電感器更是緩解了這些挑戰(zhàn)。

MagPack技術(shù)提供了高效率和出色的熱性能，其實還緩解了所有電源設(shè)計的另一個問題：電磁干擾(EMI)。帶MagPack的電源模塊技術(shù)是屏蔽的，這不僅僅是一個屏蔽電感器，而是整個芯片、電感器、開關(guān)節(jié)點——所有這些都封裝在一個屏蔽封裝中。 此外，采用MagPack技術(shù)的電源模塊的尺寸和封裝內(nèi)部的優(yōu)化布線，使得電源模塊和系統(tǒng)中的噪聲信號的布線更短、更小。數(shù)據(jù)顯示，輻射EMI降低高達(dá)8dB。

文章來源：電子工程專輯

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