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李志江，現任TI中國區模擬應用工程師，負責TI電源產品的推廣和技術應用支持。李志江從事電源研發工作5年，對電源系統有較深的理解，包括各種變換器拓撲結構，電力電子器件性能， 控制環路補償等。他畢業于浙江大學，擁有電力電子專業碩士學位。下面是李志江就TI最新發布的負載點產品TPS82671和TPS84620進行的講解。 ---- 今天這兩個產品分別是TPS82671和TPS84620。首先看一下應用背景。第一塊應用是通信和工業。目前這兩個領域的要求有幾個方面：1、更高能效，即要求電源設計方案效率更高；2、更高電源密度，這與第一個是相關聯的，效率高了，密度就要很高；3、系統決定的，電源整個系統很復雜，他對電源控制的要求也就更多。 下面就是便攜式電子。我們看到的消費類（包括醫療）會用到便攜式的，也是有這么幾個要求。1、系統需要復雜電源的要求，比如上電持續是不是跟蹤。2、因為便攜式不可避免會用到電池，電池密度也會有高的需求。3、空間�，F在消費產品的尺寸做的越來越薄，越來越小。在這個領域我們會有負載點電源，還有就是電池管理。 這兩款產品是高集成度的產品。TI的優勢在于，IC的設計和模塊方面有很專業的技術。TI產品比較多，僅電源就有8000種。TI不隔離的電源產品有升壓、降壓、升降壓這三類產品。模塊產品（類似于集成的電源產品）是用來簡化用戶的設計。為了更高集成度、更高效率的要求，TI會基于這些技術不斷的來開發新的產品。 下面簡單介紹一下第一款產品TPS84620的參數。84620只需要三個外部組件，需要輸入輸出的電容和你電壓設定的電阻。輸入電壓范圍是4.5-14.5，支持5V和12V的無限電壓。把所有的元件放在封裝里面可以實現6A的負載能力，這個應用比較主流，目前來看是比較領先的技術了。它的封裝長度是15毫米，寬是9毫米，高是2.8毫米，QFN的封裝，47個管角。相對來說與分立方案來比，尺寸可以縮小40%，也就是說實際應用上，性能要求很高，尺寸很小的應用可以考慮這個芯片。 
下面就是它更高的密度，這得益于95%的峰值效率。其實熱阻13度每瓦，是比較小的值。得益于這么小的熱阻，它可以在無風冷的情況下在85度環境溫度下提供持續的6A的輸出。再下面就是他的一些比較靈活的控制，包括可調頻率、軟啟動、跟蹤。雖然它是一些集成的方案，但是你可以只用三個元件讓他來工作，可以像分立方案一樣來進行設計。 下面是一個對比，左邊是84620，右邊是由分立元件來搭的電源解決方案。下面是效率的測試結果。在輸入電壓5V、輸出3.3V的情況下，84620可以達到95%的效率，整體是在90%以上。
下面是它封裝的情況。U1是芯片，這個面積不足200平方毫米，密度可以做到八百瓦每平方英尺。下面是他的一個封裝的，這是從下面看的底面圖，這是俯視圖。這是47PQFN的封裝，這么小的面積內實現6A的解決方案。
下面是他的熱效能。因為它的熱阻很小，所以85度（應該算是應用環境溫度的上限）下沒有風冷可以在12V、5V輸入電壓的情況下提供6A輸出電流。熱成像結果顯示，輸入12V、輸出3.3V/6A的時候，環溫是68度，表面溫度只有58.9。 TPS84620目標應用有很多，大體是電信方面的（包括基站），還有工業上和醫療方面的應用。簡而言之，只要需要很高的集成度、很高的密度，就可以考慮84620這個芯片。 下一款是小功率、高集成度的解決方案TPS82671。它把所有的元器件都集成到封裝里面，外面不需要加任何的東西。輸入輸出電容和電感都集中到這里面，整體尺寸大概在6.7平方毫米。它的特點首先就是600mA負載能力。它有三個比較相比競爭對手典型的特點，第一個就是它是有3引腳供你使用，不需要任何外接的元件，第二就是尺寸，目前來講是最小的，6.7平方毫米，第三是它的效率，這么高的集成度得益于5.5兆的開關頻率。
它噪聲的處理通過展頻技術來實現。這種技術可以把在EMI峰值壓的很低。它的干擾（包括抖頻）都做的很小。另外，便攜式的要求很多會用電池，需要電源有省電模式。這個芯片就是你可以選擇，到底是PWM模式還是省電模式進行工作。 它的優勢或者特點，因為它把所有的東西放在一個整體里面，相對分立方案來比的話，尺寸幾乎是縮小一半以上，電流密度可以做到90毫安每平方毫米，高度做得很低，可以在超薄的手機，智能手機或者是超薄便攜式產品上支持這種應用。
下面是結構示意圖。利用PicoStar專利，元件嵌入兩層PCB里面。
下面是82671的應用。這是一系列中82671是典型的，主要應用是便攜式，包括電話、便攜式助聽器、3D眼鏡、IP電話和便攜儀器儀表。如果您的要求是密度很高、尺寸很小，可以考慮這個方案。 |
