塑造電源管理未來的 5 個趨勢

功率密度、電磁干擾、隔離、靜態電流、噪聲和精度方面的性能改進使設計人員能夠進一步推動功率

從智能手機和電動汽車 (EV) 到 EV 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。直到最近幾年,高效電源管理常常被其他設計考慮所取代。但這已經改變了。在過去的 5 到 10 年中,諸如延長電池壽命、減小應用尺寸、使系統更安全以及滿足消費者對更可靠、成本更低、充電速度更快的系統的期望等考慮加強了對解決關鍵電源設計挑戰的關注。

我們公司在新工藝、封裝和電路設計技術方面已經做出許多的改進,正在為工程師們設計的系統提供最高水平的效率。隨著世界消耗越來越多的電力,我們都需要努力使我們生產的能源走得更遠,壽命更長。今天,五個關鍵領域的改進正在幫助我們公司更進一步的推動力量。

·  改善熱性能。就 GaN 而言,客戶對 AC/DC 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增加顯著的價值。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。

·  低EMI:降低系統成本,快速達到EMI標準
減少電磁干擾 (EMI)——開關電流和電壓的不良副產品——對電子系統越來越重要,尤其是在汽車和工業應用中。低 EMI設計可以減少無源濾波器的尺寸、成本、設計時間和復雜性。我們的同步 DC/DC 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並降低其 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,或實現減小濾波器尺寸和低 EMI 的結合。我們的LMQ66430-Q1降壓轉換器通過整合關鍵旁路電容器和啟動電容器,使工程師能夠輕鬆滿足行業標準。我們公司的設備易於使用,使設計人員能夠更快地完成他們的設計,使用更小的濾波器並符合行業標準。

·  低靜態電流:在不影響系統性能的情況下延長電池和保質期
在電池供電的系統中,對管理低靜態電流(低 I Q )的芯片的需求——設備開啟但處於待機模式時消耗的電流——是由追求在更長時間內實現更高性能而引發的。低 I Q對多種應用很重要,包括煙霧探測器、健康監測器和智能手錶。這些應用程序大部分時間都處於睡眠模式——在需要時等待喚醒。這使得仔細優化我們產品中的靜態電流變得尤為重要。TPS61094 _例如,降壓/升壓轉換器實現了業界最低的靜態電流,同時集成了超級電容器充電功能,從而可以延長智能電錶等電池供電工業應用中的電池壽命。電路和工藝的進步使我們能夠滿足那些在保持電池壽命的同時尋求更多功能的客戶的需求。

·  低噪音和精度:增強功率和信號完整性
噪音是由所有零件產生並由多個來源引起的電氣副產物。我們公司的低噪聲產品組合致力於最大限度地減少我們整合電路的自生噪聲和過濾來自上游源的噪音。如果不加以緩解,這種噪音會對醫療設備和通信基礎設施等敏感應用的性能產生負面影響。低噪音在為模數轉換器、模擬前端和整合電路時鐘等精密電路供電的電源中尤為重要。我們公司的TPS7A94——業界噪音最低的穩壓器——提供出色的電源抑制能力,因此它還可以在噪音到達負載之前濾除噪音。

·  隔離:增加安全性
在人類和機器不斷交互的世界中,隔離很重要。隔離——在實現信號和/或電源交換的同時提供保護的屏障——對於高壓系統的可靠和安全運行至關重要。例如,我們的高密度UCC14240-Q1等隔離式 DC/DC 偏置電源模塊可用於 EV 牽引逆變器,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我們的客戶提高系統可靠性、減小外形尺寸並簡化 EMI 合規性。

我們公司處於電源創新的最前沿,並專注於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為電路設計人員提供了使電子產品更高效、更實惠、更環保的工具。

資料來源:Texas Instruments Incorporated,https://news.ti.com/blog/2022/04/06/5-trends-shaping-future-power-management