25A输出时效率高达90%,TI功率模块再创业界新高

上网时间: 2010年06月30日? 作者:陈路? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:TI? MOSFET? 电源模块?

国际电子商情讯 随着今天数据中心和商业机构的服务器、台式机与笔记本电脑、3G/LTE基站、交换机和路由器中的处理器、存储器和芯片组的功率要求日益增加,以及设备外形尺寸的不断缩小或一定范围限制,这些负载点的电源模块必须满足两个系统要求:更小的外形尺寸和更高的功率转换效率。

25A输出时效率高达90%,TI功率模块再创业界新高_ESMCOL_1

由于负载点电源模块主要由PWM控制器、栅极驱动器、高侧MOSFET和低侧MOSFET组成,因此电源设计人员可以采用两种方法来减小电源尺寸:一是采用高集成度解决方案,如集成的PWM控制器和栅极驱动器,集成的高低侧MOSFET模块,集成的高低侧MOSFET模块和栅极驱动器,或全集成解决方案;二是采用更高的开关频率来降低外围输出电容和电感的尺寸,但这种方法要求MOSFET的反向恢复电荷和导通电阻都要比较小,否则开关损耗和导通损耗会增加而降低功率效率。

一般来说,如果要求的输出电流小于10A,控制器、驱动器和MOSFET可以集成在一起,如Micrel集成SuperThermal MOSFET的5×5mm单片10A降压稳压器,它在1A到10A的负载范围内都能保持95%的效率。Intersil的ISL8201M DC/DC模块也能在15mm×15mm×3.5mm QFN封装内提供10A的输出电流,最高效率也能达到95%。这二种解决方案在没有散热片或气流的条件下均可以满足电源散热标准。

当要求的输出电流在10A到25A之间,栅极驱动器可以高低侧MOSFET做在一起,也可以与PWM控制器做在一起;但如输出电流大于25A,我们建议你把栅极驱动器和高低侧MOSFET做在一起,因为这可实现最低的栅极电荷、低导通阻抗和反向恢复电荷。TI高级业务发展经理刘学超说。

德州仪器(TI)最近推出了一款可在25A电流下实现超过90%高效率的同步MOSFET半桥,其占位面积仅为同类竞争功率MOSFET器件的50%。这一全新CSD86350Q5D功率模块通过高级封装技术将2个非对称NexFET功率MOSFET进行了完美整合,高低侧MOSFET的导通电阻仅为5毫欧和2.1毫欧,能够以高达 1.5 MHz的开关频率生成高达40A的电流,从而可显著降低解决方案尺寸与成本。此外,NexFET 功率模块还能够以低成本方式实现与 GaN 等其他半导体技术相当的性能,因此理想地适用于服务器、台式机与笔记本电脑、基站、交换机和路由器的高电流负载点(POL)电源应用。

25A输出时效率高达90%,TI功率模块再创业界新高_ESMCOL_2

刘学超表示:“我们最高可以做到1.5MHz的开关频率,当然功率转换效率会相应降低。”

CSD86350Q5D功率模块的主要特性与优势包括:1)5毫米×6毫米SON外形仅为两个采用 5毫米×6毫米QFN封装的分立MOSFET器件的50%;2)可在25A的工作电流下实现超过90%的电源效率,与TI前一代高侧MOSFET CSD16404+低侧MOSFET CSD16321组合式方案相比,效率高2%,功率损耗低20%;3)与同类解决方案相比,无需增加功率损耗便可将频率提高2倍;4)底部采用裸露接地焊盘的SON封装可简化布局,因为GND可直接放在PCB上。此外,它可以用任何TI驱动器或PWM控制器驱动。

CSD86350Q5D功率模块目前的最高输入耐压为25V,非常适合12V输入的电源中间总线。刘学超说:“目前TI专注在做低压功率模块,现在已有25V和30V(CSD17系列),未来的开发方向是继续减小MOSFET的导通电阻。”

NexFET功率模块器件现已开始批量供货,可通过TI及其授权分销商进行订购。此外,样片与评估板也已同步开始提供。

目前与TI的NexFET模块性能最接近的单片MOSFET半桥模块有MPS公司的MP86981和AOS公司的AOZ5006。MP86981是一个封装尺寸仅为5×5mm QFN的20A、27V单片MOSFET半桥,它将栅极驱动器和高低侧MOSFET集成在一起。该芯片可在4.5V到21V的宽输入电压范围内实现20A的连续输出电流,效率高达95%。

栅极驱动器和高低侧MOSFET的集成可产生更高的效率,因为这可实现最优的死区时间控制和最佳地减少寄生电感。MP86981单片解决方案可实现每相高达20A电流的输出,支持多相工作,它的开关频率可从100KHz到1MHz。

AOS(Alpha and Omega Semiconductor)今年6月初刚推出的AOZ5006是一个高效率的6mm×6mm功率MOSFET模块,完全兼容英特尔的DrMOS规范。它也集成了一个双栅极驱动器和高低侧MOSFET,以提供一个高效率的DC-DC同步降压功率级。它可用来实现高功率密度的降压解决方案,适合于服务器、图形卡和高端台式PC应用市场。

AOZ5006采用了AOS专有的最新沟道MOSFET技术来在开关和导通损耗之间实现一个最佳的平衡。与此同时,它还利用AOS先进的封装技术来进一步改善效率和热性能。在一个典型的开关频率为300KHz的12V输入到1.2V输出应用中,它允许在21A输出时达到超过90%的效率。与TI的NexFET模块性能相当接近。

“AOZ5006可满足高端计算应用不断上升的功率密度要求,而且整个解决方案的尺寸与分立解决方案相比可减小三分之二。”AOS功率IC产品部产品营销总监Song Qu说,“此外,栅极驱动器和MOSFET之间的寄生电感也降到了最小,从而允许高达1MHz的开关频率和更快的动态响应时间。”

AOZ5006可与广泛的模拟和数字PWM控制器一起工作,采用QFN封装,外形尺寸为6×6mm,目前已可量产供货,1K订量时的单价为2.85美元。

相关阅读:
? 士兰微电子推出内置高压MOSFET电流模式PWM+PFM控制器
? 以分立式解决方案50%的尺寸,实现最高性能的NexFET功率模块
? 功率模块:可再生能源市场机遇与挑战并存?

标签 三极管??

[ 投票数:? ] 收藏 ??? 打印版 ??? 推荐给同仁 ??? 发送查询 ??? ?订阅杂志

评论
免费订阅资讯速递
信息速递-请选择您感兴趣的技术领域:
  • 安防监控
  • 便携设备
  • 消费电子
  • 通信与网络
  • 分销与服务
  • 制造与测试
  • 工业与医疗
  • 汽车电子
  • 计算机与OA
  • 电源管理
  • 无源器件与模组
  • 新能源
  • 供应链管理
论坛速递
相关信息
  • 什么是MOSFET
  • MOSFET是英文MetalOxide Semicoductor Field Effect Transistor的缩写,译成中文是“金属氧化物半导体场效应管”。它是由金属、氧化物(SiO2或SiN)及半导体三种材料制成的器件。所谓功率MOSFET(Power MOSFET)是指它能输出较大的工作电流(几安到几十安),用于功率输出级的器件。

  • TI公司简介
  • 德州仪器(Texas Instruments),简称TI,是全球领先的半导体公司,为现实世界的信号处理提供创新的数字信号处理(DSP)及模拟器件技术。除半导体业务外,还提供包括传感与控制、教育产品和数字光源处理解决方案。TI总部位于美国得克萨斯州的达拉斯,并在25多个国家设有制造、设计或销售机构。
    德州仪器 (TI) 是全球领先的数字信号处理与模拟技术半导体供应商,亦是推动因特网时代不断发展的半导体引擎。
    相关TI的Datasheet参数、PDF下载以及库存报价信息,可查看元器件规格书网 TI电子元器件PDF资料下载

  • 什么是电源模块
  • 电源模块是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器,其特点是可为专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列(FPGA) 及其他数字或模拟负载提供供电。

?新浪微博推荐
Global Sources


编辑推荐
?大家正在说


打开微信“扫一扫”,打开网页后点击屏幕右上角分享按钮

1.扫描左侧二维码
2.点击右上角的分享按钮
3.选择分享给朋友
电子元器件数据手册下载
数据手册搜索

Datasheets China.com

《汽车电子特刊》

汽车电子系统在现代的汽车中占有的比重越来越高,对产品设计的工程师来说,产品的设计和验证面临着很多的挑战。本期《汽车电子特刊》将会向您呈现ADI技术对于汽车电子行业的应用等,还有IIC汽车电子论坛的精彩回顾哦!

扫一扫,关注最新资讯

esmc