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利用DC-DC非隔离式负载点(POL)电源模块来简化设计

作者:时间:2010-09-03来源:网络收藏

  采用FPGA、DSP或微处理器的关键部分,也最花费时间。系统级人员可以通过将主要精力集中于系统设计而受益匪浅,他们还需要解决诸如产品上市时间、实现小型化尺寸的问题。使用最新一代点()可以为他们带来重要优势。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/180531.htm

  这些具有高度的集成和密度,先进的封装技术可以发挥高功率密度的优势,整体性能十分可靠——甚至可以满足最苛刻的管理要求。使用意味着需要最少的外部元件,因此设计人员可以迅速实现复杂的电源管理设计,并专注于核心设计。即使是在设计周期的中后期电源需求出现了变化时,电源模块也可以应对自如。

  在介绍电源模块优点的具体细节之前,让我们来看看设计方面的问题。在采用一个分立式(非模块)解决方案时,设计师必须考虑几个问题。所有的问题都可能延缓设计进程,拖延产品推向市场的时间。例如,选择合适的PWM控制器、FET驱动器、功率FET、电感器,以满足代表第一阶段的具体电源要求,这通常是一个漫长的分立式电源设计周期。在选定了这些主要功率器件之后,设计人员必须开发一个补偿电路,其依据是将要在一个给定的系统中使用的各种的输出电压规格。这可能非常单调和乏味,还要花很多时间——往往还需要返工。除了补偿电路设计,还需要选择功率级、驱动器、功率FET和电感器,以满足功率效率的目标。这可能需要根据不同的应用需求进行反复的元件选择。

  在设计分立式电源之后,布板工作以及噪声和散热要求方面的问题增加了设计周期的复杂性。总之,这是一个繁琐的过程。

  但是像Intersil ISL8200M这样的电源模块就可以改变这个过程,因为它集成了PWM控制器、驱动器、功率FET、电感器、支持分立元件的IC,还有优化的补偿电路。所有这些都集成在一个15×5mm QFN封装内。该电源可以根据其电流共享架构的输出功率要求进行扩展,该模块采用耐热增强型封装,高度仅为2.2mm,所以它可以安装在PCB的背面。

  当顶层PCB空间存在问题时,ISL8200M的2.2mm低高度QFN封装就成为了一种优势。低高度封装将满足大多数PCB背面的间隙要求,尤其是因为QFN封装不需要散热器或气流,可以覆盖大部分工业温度范围的全输出功率范围。QFN封装底部非常低的2C/W热阻的θ J/C值,大部分的热量都可以通过封装底部和安全通孔消散掉,并下行至PCB的接地层。这是因为功率MOSFET和电感器等内部高功率耗散元件直接焊接到了这些大型导电片(conducTIve pad)上,从而实现了从模块到PCB的有效传热,以提高热效率,最终可以将一个最高360W点电源解决方案安装在PCB的背面。在需要一个复杂的电源设计和顶层PCB空间有限时,这是非常有效的方法,因为它减少了外形尺寸,同时实现了更高的系统功能。除了散热能力,QFN封装的封装边缘周围有暴露的引线,为使用所有引脚进行调试和焊点仿真验证提供了便利。

  


  

  (图字:最大负载电流(A);环境温度(℃);图32:降额曲线(12VIN))


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