德州仪器在2020年8月发布的白皮书详细阐述了电源管理领域未来发展的五个重要趋势。这五大趋势分别是提高功率密度、降低静态电流、减少电磁干扰、低噪声和高精度、以及高压隔离技术的应用。
提高功率密度是电源设计中一个关键的方面。随着技术的发展,人们希望在更小的空间内实现更高的功率输出,以此来减少系统成本并增强系统的整体功能。德州仪器通过其先进的工艺、封装和电路设计技术,使得器件可以在更小的外形尺寸上实现更高的功率等级。例如,使用氮化镓(GaN)器件可以提供出色的开关性能,以及通过优化电路拓扑来支持更小的无源组件。德州仪器还采用了独特的封装技术,如HotRod™封装和MicroSiP 3D模块集成,它们可以在不增加额外热阻的情况下,提升功率密度并缩小电路板占用空间。
第二个趋势是降低静态电流(IQ)。对于便携式或电池供电的设备来说,能够延长电池寿命是至关重要的。德州仪器通过开发超低IQ技术,允许电源解决方案在不影响系统性能的前提下,实现更长的电池运行时间和待机时间。他们利用了超低泄漏元件和先进的控制拓扑,以及具有专利技术的封装,确保在空载或轻负载条件下,仍能保持高效率的运行。
第三个趋势是减少电磁干扰(EMI)。随着电子系统在汽车和工业等领域的广泛应用,电磁干扰的管理变得尤为重要。德州仪器推出了多种功能和技术来降低EMI,其中包含利用扩频技术来减少辐射发射的影响。这不仅可以减少过滤器的尺寸和成本,同时也能缩短产品开发周期和降低整体解决方案成本。
第四个趋势是低噪声和高精度。在设计中,提升功率和信号完整性意味着可以增强系统级的保护隔离。德州仪器提供高压隔离栅,通过这种方式,可以安全地传输信号和/或电力,尤其在较高工作电压的应用中保证了安全性与可靠性。这对于电力电子设备尤其重要,因为它们通常需要在复杂的环境中稳定工作。
高压隔离技术的应用是电源管理的一个重要趋势。德州仪器提供了一系列具备高压隔离功能的产品,包括隔离偏置电源、隔离栅极驱动器等。这些技术特别适合于需要保护用户免受高电压危险的应用,例如工业控制系统和医疗设备。
德州仪器的电源管理器件和解决方案覆盖了广泛的应用领域,包括电池充电器IC、降压-升压和反相稳压器、氮化镓(GaN) IC、离线和隔离DC/DC控制器与转换器、电源开关等。这些产品和技术的进步,为电源设计人员提供了更多的灵活性和选择,以便他们在满足严格性能标准的同时,优化电源解决方案的成本和尺寸。