전력 밀도 

더 작은 공간에서 더 많은 전력을 공급하여 시스템 비용을 절감하고 시스템 기능을 향상시킵니다.

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어떤 기술이 더 높은 밀도를 가능하게 만들까요?

전력 수요가 늘어나면서 보드 공간과 높이가 제한을 받고 있습니다. 전력 설계자는 회로 크기를 더 줄여 제품을 차별화하는 동시에 효율을 높이고 열 성능을 향상시켜야 합니다. TI의 첨단 프로세스, 패키징, 회로 설계 기술을 사용하면 더 작은 폼 팩터에서 더 높은 전력 수준을 달성할 수 있습니다.

전력 밀도를 높이는 것의 장단점과 기술을 이해

전원 공급 장치 설계에서 공간은 제약되어 있고 엔지니어는 더 적은 리소스로 더 많은 것을 달성해야 한다는 끊임없는 압력을 받게 됩니다. 전력 밀도를 높여야 한다는 목표는 분명하지만 설계자가 현재의 전력 밀도를 높이는 데 어떤 한계가 있을까요? 이 백서에서는 이러한 장벽에 대해 심층적으로 알아보고 이를 극복하는 데 도움이 되는 기술의 예를 살펴봅니다.

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전력 밀도에 대한 TI 기술의 이점

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더 작은 풋프린트, 더 적은 열

고유한 통합 기법과 소형 다이용 초저 RDSON, 저 RSP 를 결합하는 고성능 장치 옵션으로 보드 공간을 절약하세요.

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향상된 열 성능

첨단 HotRod™ QFN 패키징, 전력 웨이퍼 칩 스케일 패키징(WCSP), 상단 냉각을 비롯한 고급 냉각 기술을 사용하여 패키지에서 열을 없애세요.

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효율 상승

멀티 레벨 컨버터 토폴로지와 고급 전력계 게이트 드라이버를 사용하여 효율 저하 없이 더 높은 주파수에서 스위칭하면서 더 작은 패시브를 사용할 수 있습니다.

열 문제를 해결하는 세 가지 방법

회로 설계부터 패키징 R&D, 열 최적화 시스템 설계까지, TI는 전력 밀도 문제 해결을 위한 귀사의 파트너입니다. 보다 작고, 보다 뛰어난 성능의 IC를 현실로 만들기 위한 TI의 다면적 접근 방법에 대해 알아보세요.
 

주요 전력 밀도 제품

신규 질화 갈륨(GaN) 전력계 LMG2100R044 활성 100V 4.4mΩ 하프 브리지 GaN FET와 통합 드라이버 및 보호
신규 절연 전원 모듈(일체형 변압기) UCC33420-Q1 활성 통합 변압기를 지원하는 오토모티브, 5V/5V 1.5W 3kVrms 절연 DC-DC 모듈
AC/DC 및 DC/DC 컨버터(통합 FET) TPS62876-Q1 활성 오토모티브, 2.7V~6V 입력, 25A 적층형 동기식 벅 컨버터
고압측 스위치 TPS274C65 활성 SPI 인터페이스 및 통합 ADC를 갖춘 40V, 65mΩ, 4채널 산업용 고압측 스위치
신규 질화 갈륨(GaN) 전력계 LMG3624 활성 일체형 드라이버, 보호 및 전류 감지 기능이 있는 650V 170mΩ GaN FET
신규 절연 게이트 드라이버 UCC5880-Q1 활성 고급 보호 기능을 지원하는 오토모티브, 20A, 실시간 가변 IGBT/SiC MOSFET 가변 게이트 드라이버

전력 밀도 관련 주요 레퍼런스 설계

레퍼런스 디자인
GaN 기반, 6.6kW, 양방향, 온보드 충전기 레퍼런스 디자인
PMP22650 레퍼런스 설계는 6.6kW 양방향 온보드 충전기입니다. 이 설계에서는 2상 토템 폴 PFC와 동기 정류를 지원하는 풀 브리지 CLLLC 컨버터를 사용합니다. CLLLC은 주파수 및 위상 변조를 모두 활용하여 필요한 조정 범위 전반에 걸쳐 출력을 조정합니다. 이 설계에서는 TMS320F28388D 마이크로컨트롤러 내부의 단일 프로세싱 코어를 사용하여 PFC 및 CLLLC를 모두 제어합니다. 동기 정류는 로고우스키(Rogowski) 코일 전류 센서가 탑재된 동일한 마이크로컨트롤러를 통해 구현됩니다. 고속 GaN (...)
레퍼런스 디자인
고전력, 고성능 차량용 SiC 트랙션 인버터 레퍼런스 설계

TIDM-02014는 Texas Instruments와 Wolfspeed가 개발한 800V, 300kW SiC 기반 트랙션 인버터 시스템 레퍼런스 설계로, OEM 및 설계 엔지니어가 고성능, 고효율 트랙션 인버터 시스템을 만들고 출시 시기를 앞당길 수 있는 기반을 제공합니다. 이 솔루션은 TI 및 Wolfspeed의 트랙션 인버터 시스템 기술이 Wolfspeed SiC 전력 모듈을 구동하는 고성능 절연 게이트 드라이버 및 실시간 가변 게이트 구동 강도를 통해 사용 가능한 전압의 오버슈트를 줄임으로써 시스템 효율성을 개선하는 방법을 (...)

레퍼런스 디자인
가변 주파수, ZVS, 5kW, GaN 기반, 2상 토템 폴 PFC 레퍼런스 설계
이 레퍼런스 디자인은 고밀도, 고효율 5kW 토템 폴 전력 역률 보정(PFC) 설계입니다. 이 설계는 가변 주파수 및 제로 전압 스위칭(ZVS)과 함께 작동하는 2상 토템 폴 PFC를 사용합니다. 이 컨트롤은 새로운 토폴로지와 향상된 삼각형 전류 모드(iTCM)를 사용하여 작은 크기와 높은 효율을 모두 달성합니다. 이 설계는 TMS320F280049C 마이크로컨트롤러 내부의 고성능 프로세싱 코어를 사용하여 광범위한 작동 범위에 걸쳐 효율성을 유지합니다. PFC는 100kHz~800kHz 사이의 가변 주파수로 작동합니다. (...)

전력 밀도의 기본 사항 세분화

모든 새로운 기술 발전은 더 작은 공간에서 더 많은 전력을 요구합니다. 그것이 전력 밀도의 약속입니다 - 더 작은 패키지, 더 높은 전류, 더 적은 타협 우리가 앞으로 수년 간 어떻게 밀도를 높여가는지 확인해보세요.

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이러한 다른 전력 추세에 대해 자세히 알아보기

절연 최고의 작동 전압과 안정성으로 안전을 높입니다.

시스템 성능을 저하시키지 않으면서 배터리 수명과 보관 시간을 연장합니다.

방출을 줄여 시스템 비용을 낮추고 EMI 표준을 빠르게 충족합니다.

전력 무결성과 신호 무결성을 높여 시스템 수준의 보호 수준과 정확도를 개선합니다.