高压电源创新:前世今生

我每天都期待着两件事情:与我共事的人,以及我将要使用的技术。不过,我有时候也会花些时间反思一下,在这个行业中,高压创新会发展到什么水平,它又将为我们带来怎样的惊喜。由于我的团队正在帮助推动高压电源转换方面的创新,我有幸能够亲眼目睹我们用户如何利用全新电源产品,创建系统级设计,在节能和能源创新方面真正的改变我们的世界。

在高压电源转换方面,往往是仁者见仁、智者见智。在TI,我们经常将其称为基于硅芯片的器件,它的主要用途就是转换或操纵一个100V或者电压值更高的电压轨。

对于很多人来说,高压方面的创新也许看起来微不足道,或者仅仅是“想到过、尝试过”—特别是,你可以想一想,集成电路 (IC) 自从Jack Kilby时代以来,它 (IC) 已经取得了怎样的发展。不过事情远非如此。

以栅极驱动器为例,传统电路使用栅极驱动变压器,这种器件会占用很多电路板空间。诸如TI 600V UCC27714的全新IC技术免除了对于栅极驱动器的需要,并且将电路板封装尺寸缩小了超过50%,这使其成为服务器、电信和工业设计中所使用的离线AC/DC电源的理想选择。

或者看一看20世纪70年代出现的氮化镓 (GaN) 发展到了何种地步,以及这项技术在电源电子元件方面具有怎样的发展潜能。由于很多基于GaN的功率器件的稳定性水平不断提高,从而使电源开发人员使用起来更加简便。可以预见的是,GaN将会有不错的发展前景。LMG5200半桥功率级GaN模块就是其中一个很好的例子。通过将一个定制GaN驱动器和2个GaN FET集成在内,所有元件都安装在一个塑封薄片上,LMG5200大大降低了GaN在真正即插即用体验设计方面的复杂度。

在我对2016年进行展望时,我对技术和产品的未来发展感到更加激动,特别是在深入研究更加可靠的GaN驱动器,以及集成式FET加上驱动器模块时更是如此。

然而,这个领域内的创新并不仅仅来自正在申请专利的电路设计、某些全新的小型集合工艺节点,或是一个复杂的多芯片封装架构。它来自一个公司内部所有协调一致的创新。而这家公司在复杂系统的综合了解与认知方面已经积累30多年的经验。

截至目前,我提到电源设计了吗?高压应用中很大的一部分是电源应用,不过正如我个人所推崇的一个观点所说的那样,如果没有对总体电源解决方案有一个深入的了解,即使有最好的IC也是没有任何意义的。换句话说,与一个不理想的变压器配对使用的高效IC中,有99.9%不能应对总体解决方案挑战。而这也将“变压器和电源设计专业知识”添加到高压领域内取得成功所需的创新列表中。TI已经在这些年发现了一些很棒的电源设计人员,从Jack Kilby到Dave Freeman,再到Bob Mammno。令我感到高兴的是,下一波的伟大工程师们已经来到了我们的身边,而这个传统也将延续下去。

如此说来,当我对2016年进行展望时,最令我感到激动的是作为一个由应用工程师、系统设计人员、IC设计人员、电源设计人员、工艺工程师和封装工程师组成的多元化团队中的一员。这个团队中的所有人汇聚一堂,用高压电源技术创造出更多的应用。高压创新的未来一定充满了光明。

你是怎么看待高压创新未来发展的呢?

其它资源:

  • 高压电源在电源领域应用越来越广,当然其本身特性也决定了对器件性能,设计方案等要求比较高,随着器件不断创新发展,相信高压电源一定会做的越来越好,前景光明!