通常,為了尋求更寬敞的生活空間,人們必須搬離市區(qū)。儘管住在市區(qū)生活便利,鄰近工作場(chǎng)所,但這些人更希望能夠搬到房子更大、院子更寬敞的郊區(qū)住宅。同樣地,當(dāng)工程師需要使用大電流用於負(fù)載點(diǎn)(POL)設(shè)計(jì)時(shí),他們通常會(huì)放棄使用簡(jiǎn)便的高密度轉(zhuǎn)換器(搭配整合式MOSFET電晶體),轉(zhuǎn)而利用較複雜加入控制器(外部MOSFET電晶體)的解決方案。控制器,與郊區(qū)環(huán)境類似,相對(duì)地來(lái)說(shuō),具有較高的彈性和經(jīng)濟(jì)效益,但會(huì)佔(zhàn)據(jù)更大的土地空間─亦即更多的電路板空間。

圖1 : 市區(qū)和郊區(qū)透過(guò)轉(zhuǎn)換器或控制器來(lái)調(diào)節(jié)高電流電壓有不同的效益 |
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直至近期,電流超過(guò)10-15A的應(yīng)用一般會(huì)仰賴搭配外部MOSFET電晶體的控制器。設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易、物料清單(BOM)零件少、以及高可靠性的高密度解決方案的轉(zhuǎn)換器,通常只能提供有限的電量。
網(wǎng)路路由器、開關(guān)、企業(yè)伺服器和嵌入式工業(yè)系統(tǒng)等應(yīng)用的耗電量越來(lái)越高,它們的POL設(shè)計(jì)需要20A、30A、40A甚至更多電量。然而,這些應(yīng)用有極大的空間限制,很難與採(cǎi)用控制器和外部MOSFET電晶體的解決方案相容。而問(wèn)題在於,在一個(gè)需要大電流的應(yīng)用中,該如何使用轉(zhuǎn)換器而非控制器呢?
答案其實(shí)就在最新的MOSFET和封裝技術(shù)的進(jìn)展當(dāng)中。新一代MOSFET電晶體,如德州儀器的NexFET電源MOSFET,在矽晶體內(nèi)有較低的電阻率(Rdson),可進(jìn)而提高電子流動(dòng)的能力。透過(guò)PowerStack封裝技術(shù) 堆疊積體電路(IC)和MOSFET電晶體─就像市區(qū)中密密麻麻的建築,能夠在特定的空間內(nèi)容納更多東西。

圖2 : 控制器匯集成電路和MOSFET垂直堆疊在PowerStack封裝中 |
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PowerStack封裝技術(shù)中矽晶圓堆疊和彈片焊接的獨(dú)特組合,可使四方平面無(wú)引腳封裝解決方案集成度更高,實(shí)現(xiàn)尺寸更小、熱力表現(xiàn)更佳、比傳統(tǒng)多層疊加MOSFET電晶體的解決方案有更高的電子流動(dòng)能力。
透過(guò)先進(jìn)的MOSFET電晶體和封裝技術(shù),德州儀器集成FET轉(zhuǎn)換器的產(chǎn)品,可用於高功率和高密度的POL應(yīng)用。TPS548D22屬於德州儀器高電流同步SWIFT DC/DC 降壓轉(zhuǎn)換器系列,可提供高達(dá)40A的連續(xù)電流,並採(cǎi)用40 管腳、5mm×7mm×1.5mm節(jié)省布線的QFN PowerStack封裝技術(shù)。現(xiàn)在,那些不得不搬到郊區(qū)的人,可以開始考慮搬回市區(qū)了!