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    塑造電源管理未來的 5 大趨勢

    發布時間:2022-05-17 來源:TI 責任編輯:wenwei

    【導讀】從智能手機和電動汽車 (EV) 到電動汽車充電站和電信中心,電源管理已日益成為我們日常使用的電子產品的關鍵因素。前些年,高效電源管理往往需要讓位于其他設計因素。但是,這種狀況現在發生了改變。在過去 5 到 10 年中,延長電池壽命、減小應用尺寸、提高系統安全性,以及滿足消費者對于更可靠、成本更低和充電更快的系統的期望等諸多因素,使得設計人員需要集中更多精力解決關鍵的電源設計難題。


    我們公司在新工藝、封裝和電路設計技術方面做出了大量改進并在持續進行,幫助工程師設計出更高效的系統。隨著全球的電力消耗越來越大,我們所有人都需要努力提高能源使用效率。如今,5 大關鍵方面的代際改進正在幫助我們公司進一步推動電源發展。


    1、功率密度:在更小的空間內實現更大的功率


    電子系統越來越多的功能也提升了對電力的需求。因此,需要在給定的外形尺寸中提高處理的功率量(即功率密度)。而為了實現這一目的,則需要更高的效率和開關頻率。電源設計人員使用我們的 TPS229922 負載開關和帶有集成驅動器的 LMG3422R030 氮化鎵 (GaN) FET 等器件,能在更小的空間中實現更大功率,從而使他們的產品脫穎而出,提高效率并改善熱性能。就 GaN 而言,客戶對于交流/直流充電器和服務器電源等應用表現出極大的興趣,在這些應用中,更高的密度和效率會顯著提升價值。當然,功率密度在幾乎所有應用中都至關重要,包括太陽能和電動汽車。消費者需要體積更小、功耗更低的解決方案。


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    2、低 EMI:降低系統成本并快速滿足 EMI 標準


    降低開關電流和電壓所產生的不良電磁干擾 (EMI) 對于電子系統越來越重要,尤其是在汽車和工業應用中。采用低 EMI 設計可以降低無源濾波器的尺寸、成本、設計時間和復雜性。我們的同步直流/直流降壓控制器系列等功率半導體使工程師能夠縮小電源解決方案的尺寸并降低其 EMI。借助 LM25149-Q1 和 LM25149,工程師可以將外部 EMI 濾波器的面積減半,降低電源設計的傳導 EMI,或者同時減小濾波器尺寸和降低 EMI。我們的 LMQ66430-Q1 降壓轉換器使工程師能夠通過集成關鍵的旁路電容器和自舉電容器來輕松滿足行業標準。我們公司的器件易于使用,讓設計人員能加快設計速度,使用更小的濾波器,并滿足行業標準。


    3、低靜態電流:在不影響系統性能的情況下,延長電池壽命和存儲時間


    在電池供電的系統中,由于希望提高性能并延長續航時間,因此需要通過芯片來管理低靜態電流(低 IQ),即器件在開啟但處于待機模式時消耗的電流。低 IQ 對許多應用都很重要,例如煙霧探測器、健康監護儀和智能手表等應用。這些應用大部分時間都處于睡眠模式,等待著在需要時喚醒。因此,精心優化我們產品中的靜態電流尤為重要。例如,TPS61094 降壓/升壓轉換器實現了超低靜態電流,同時集成的超級電容器充電功能可以延長智能電表等電池供電型工業應用中的電池壽命。電路和工藝的進步使我們的客戶可以在增加功能的同時維持原有的電池壽命。


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    4、低噪聲和高精度:增強電源和信號完整性


    噪聲是由所有元件產生并由多種來源引起的電氣副產物。我們公司的低噪聲產品系列致力于大幅降低集成電路的自生噪聲并濾除上游來源的噪聲。如果不加以緩解,這種噪聲會對醫療設備和通信基礎設施等敏感應用的性能產生不利影響。在為模數轉換器、模擬前端和集成電路時鐘等精密電路供電的電源中,低噪聲尤為重要。我們公司的超低噪聲穩壓器 TPS7A94 可實現出色的電源抑制,因此還可以在噪聲到達負載之前濾除噪聲。


    5、隔離:提高安全性


    在人類和機器不斷交互的世界中,隔離很重要。隔離是在實現信號和/或電源交換的同時用于提供保護功能的屏障,對于高壓系統的安全可靠運行至關重要。例如,我們的高密度 UCC14240-Q1 等隔離式直流/直流偏置電源模塊可用于電動汽車牽引逆變器中為柵極驅動器供電,同時仍保持高壓域與汽車底盤之間的隔離。我們公司的隔離技術可以為客戶提高系統可靠性、減小外形尺寸并簡化 EMI 合規性。


    我們公司處于電源創新的前沿,并專注于幫助我們的客戶提高他們在這些關鍵領域的表現。工藝、封裝和電路設計的改進可幫助電路設計人員設計出更高效、更實惠、更環保的電子產品。



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