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持直流/直流解决方案(超)简单易用,适用于成本敏感型应用

关键词:直流/直流电源解决方案 直流/直流转换器 FCOL封装技术

时间:2021-04-16 14:23:30      来源:网络

您最近是否将电视升级为具有更大屏幕和超高清分辨率的电视?您是否安装了六通道同步数字视频录制的新机顶盒?您的调制解调器是否支持200Mbps Wi-Fi速度?您可以用您的智能手机控制家里的空调或汽车点火吗?

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技术确实发展得非常快,在幕后不断的创新实现更好的性能,新颖的功能和更时尚的设计是下一代消费设备开发的基础。

例如,我对新一代数字电视以及主要品牌如何继续发布具有更高图像分辨率、更时尚设计和更大屏幕尺寸的型号感到惊讶。他们现在正在谈论到2020年实现8K HD。除此之外,领先的制造商在过去10年中大幅下调定价,尽管与之前的型号相比功能和性能有所提高。

对于消费电子产品的直流/直流电源解决方案也是如此。有技术和创新的需求。像TPS562201、TPS563201和TPS564201等直流/直流解决方案更小,更简单,但却有更高的效率降低功耗,满足市场需求。

更好的效率

由于称为引线框上倒装芯片(FCOL)的封装技术的最新进展,TI现在可以制造无引线键合的直流/直流转换器。芯片通过铜凸块直接连接到引线框架,这降低了MOSFET的导通电阻(Rdson),从而实现更高的效率和更低的功耗。

虽然用于传统封装的引线键合由于引线的高度和长度而通常需要更多的空间,但是对于FCOL,铜凸块位于芯片下方并且不需要额外的空间,因此允许更小的总体封装尺寸。参见图1和图2。TPS56x201系列采用FCOL封装技术。


图1:引线框上倒装芯片(FCOL)与传统引线键合对比

为了更好的轻载操作,TPS56x201系列直流/直流解决方案还具有很低的待机静态电流(Iq),并采用了TI先进的Eco-mode™提高轻载效率,使设计人员更容易满足来自能源之星和能源使用产品(EuP)指令等监管机构的低功耗待机要求。例如,在40mA将12V转换至5V的器件能够支持90%的效率。对于3ATPS563201和4A TPS564201效率曲线,请参见图2。


图2:TPS563201和TPS564201效率曲线

更小的PCB尺寸

早期的TPS54326器件在消费应用中很流行。该器件采用简单的小外形集成电路(SOIC)8引脚封装,采用TI的DCAP2™控制方案,无需外部相位补偿器件即可提供快速瞬态响应。

作为下一代解决方案,TPS563201采用小得多的小外形晶体管(SOT)23六引脚封装——比以前的解决方案小三分之一。新解决方案还需要较少的外部组件,并具有固定的1ms软启动时间,无需额外的电容器进行软启动时间调整(见图3)。您还不需要用于内部低压降稳压器(LDO)操作的稳压电容器。


图3:TPS54326的外部组件与TPS563201对比

便于设计

TPS56x201系列器件(参见表1)除了具有很低的外部组件数量,非常好的效率和非常快的负载瞬态响应外,还易于用于板上需要直流/直流降压转换器的不同插座。这种灵活性是由于所有器件之间的引脚到引脚兼容,以及即使负载电流要求变化到4A,也能以最小的变化轻松地切换电路板上的器件。TPS56x201系列还提供非常好的轻负载效率和先进的Eco-mode™功能,支持待机模式下的功耗调节。如果不需要这一点,并且希望在轻负载下以恒定的开关频率运行,TPS56x208系列也能够满足这种需要。参见下表1。


表1:TPS56x201和TPS56x208引脚至引脚兼容器件系列

其他成本敏感型应用

由于该新器件能够在消费应用中支持简单、经济高效和小型的解决方案,TPS56x201还可以应用于蓝牙®扬声器、多功能打印机、游戏机、企业算和无人机中。TPS56x201和TPS56x208为高达4A电流的5V、12V和15V VIN总线电压轨提供简单高效的解决方案。由于DTV和其他消费类应用(如机顶盒和调制解调器)中这些解决方案的高比例,这些解决方案将为各种效率、易用性、小型尺寸和整体系统成本是关键因素的终端设备应用提供很多价值。

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