为集成型 FET 欢呼!

作者:Robert Taylor1

对于电源设计人员来说,PCB 布局是最重要的工作之一。每位从事电源工作的工程师都犯过导致电源无法正常工作的相关 PCB 错误。此外,如果让对电源一无所知的人尝试执行电路板布局,那将后患无穷!

事情并不像看上去那么糟糕,封装与 IC 技术的进步已经创建了有助于解决这些问题的全新产品类型。具有集成型电源开关 (FET) 的电源控制 IC 正在快速占据负载点市场。DC 至 DC 负载点转换器通常用于从中间总线(5V 至 12V)生成低电压轨(1V 至 5V)。近 10 年前,还很难找到能够提供 3A 以上输出电流并具有集成型 FET 的器件。而今,支持达 30A 电流处理能力的低电压输入(3V 至6V)及中间电压输入(高达 30V)器件已经非常普遍了。

与传统控制器加外部电源开关相比,集成型 FET 电路可提供大量优势:

  1. 更小的尺寸
  2. 驱动器与停滞时间可针对内部 FET 进行优化
  3. 更高工作频率
  4. 更高效率

由于封装技术的不断发展,集成型 FET IC 现已变得更小、更高效。该封装可为 PCB 实现更好的传热性。此外,FET 本身也正在进行尺寸与电阻方面的改进。集成型 FET IC 可通过合理调节驱动器尺寸和控制开关停滞时间进行优化。与支持外部 FET 的控制器相比,这些优化有助于 IC 以更高频率及更高效率的方式运行。

这里有一个采用最新集成型 FET IC 并基于 Powerlab 的最新设计实例(还将提供更多实例!):

PMP9146 — 使用 TPS53515 在 12A 输出下实现针对 1V 的 12V 输入。该设计在 600KHz 下运行,全部使用陶瓷输出电容器以保持小尺寸。DCAP3 控制方案无需补偿,便可实现极快的瞬态性能。控制策略可使负载调节几乎保持恒定。可在几乎整个负载范围内实现 85% 以上的效率。

 

原文请参见: http://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2014/01/07/powerlab-notes-hooray-for-integrated-fets.aspx

  • 这是很有前途的技术,将来对供电部分的要求是效率要高,尺寸越来越小,因此只能将工作频率提高,这是电源的发展方向。