Chris Glaser

您是否正試圖在現有的外形尺寸和功率預算內，將新一代光學模組的資料速率加倍？或者您是否必須在機器視覺系統中多塞入一個感測器，但電路板空間已用盡，而且已消耗過多功率？

如果除了比前代略有改善之外，您還需要為電源模組增添更多功能，我們的新電源模組可運用 TI 全新專利整合磁性封裝 (MagPack™) 技術來提升功率密度、效率和熱性能，為工業、企業和通訊應用提供易用性並減少電磁干擾 (EMI)。

以下是四項主要優勢。

• 第 1 項優勢：更高的功率密度與更小的解決方案尺寸

  MagPack 技術可協助實現更高的功率密度，以及更小的整體解決方案尺寸。事實上，6A TPSM82866A、TPSM82866C與 TPSM82816 都可達到比市面上任何其他 6A 電源模組更小的尺寸。

  功率密度的測量方式為每單位面積的輸出電流，單位為平方公釐。TPSM82866A 與 TPSM82866C 為 2.3mm x 3mm，因此面積皆為 6.9mm²。這讓每單位面積的功率密度幾乎達 1A/mm² (確切來說是 0.87A/mm²)。特別是若考量 0603 (英制，或 1608 公制) 元件會佔用 1.28mm² 的電路板空間，那麼可在每 1mm² 提供近 1A 是非常出色的性能。評估模組 (EVM) 的標準印刷電路板 (PCB) 設計採用簡易設計原則及大型被動元件，可讓完整的 6A 電源供應器具備 28mm² 的解決方案總尺寸。

  若您需要其他功能，例如可調整緩啟動、可調整切換頻率、時脈同步與可調整控制迴路補償，TPSM82816 能以略大的 2.5mm x 3mm 封裝提供前述功能。這些額外功能需要額外的接腳和被動元件，讓解決方案總尺寸增加到 46mm²。這對 6A 電源供應器來說仍然非常小，並且可提供 0.8A/mm² 的功率密度。圖 1 與 圖 2 顯示兩個裝置的解決方案總尺寸。

  圖 1 TPSM82866A 與 TPSM82866C 的解決方案總尺寸為 28mm²
  圖 2 TPSM82816 的解決方案總尺寸為 46mm²
• 第 2 項優勢：高效率與優異的熱性能

  縮小尺寸並提升功率密度後，必須有效移除較小封裝中的熱，並維持電源模組可靠運作。MagPack 技術中使用的電感器會與矽晶粒匹配，以減少 DC 與 AC 損耗。將這兩個電路元件搭配高性能、高傳導性的 MagPack 封裝，有助於有效率地移除電源模組中的熱。

  矽現在具有最佳化的電感器與封裝，可提供高效率與較低的升溫。圖 3 顯示 TPSM82866A 的效率，而 圖 4 則顯示安全操作區 (SOA)。如此高的 SOA 曲線可在更高的環境溫度下實現可靠的運作，並讓使用壽命長的應用減少降額。

  圖 3 TPSM82866A 利用 MagPack 技術提供高效率
  圖 4 TPSM82866A 的 SOA 曲線可實現在極高環境溫度下運作
• 第 3 項優勢：易於使用，有助於加快上市時間

  使用 MagPack 技術的裝置整合了電感器，在電源供應設計中，這通常是最難選擇和採購的項目。有鑑於 PCB 的尺寸、高度以及與其他電路間的干擾，電感器也是 PCB 上最難安置和佈線的項目之一。整合電感器的電源模組可排除這些問題，且 MagPack 技術中使用的電感器則可讓這些挑戰比以往更易於解決。MagPack 技術可提供高效率和優異的熱性能，且可減輕所有電源供應設計的另一個疑慮：EMI。

• 第 4 項優勢：減少 EMI

  採用 MagPack 技術的電源模組會受到屏蔽。而且這不只是屏蔽電感器。整個晶粒、電感器、切換節點，全都封閉在屏蔽封裝中。此外，採用 MagPack 技術的電源模組尺寸和封裝內的最佳化佈線，都可使電源模組與系統中的雜訊訊號佈線更短、更小。圖 5 與 圖 6 比較了沒有採用 MagPack 技術以及採用此技術的 TPSM82866A 初步測量輻射放射。峰值放射在水平極化減少約 2dB，在垂直極化則減少 8dB。

  圖 5 沒有採用 MagPack 技術的 TPSM82866A 輻射放射
  圖 6 採用 MagPack 技術的 TPSM82866A 輻射放射