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          電源模塊的封裝類型及相應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)

          作者: 時(shí)間:2024-08-21 來(lái)源:EEPW 收藏

          在設(shè)計(jì)系統(tǒng)功率級(jí)時(shí),可以選擇低壓降穩(wěn)壓器 (LDO) 或開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器等各種器件來(lái)調(diào)節(jié)電源的電壓。當(dāng)系統(tǒng)需要在不超過(guò)特定環(huán)境溫度的情況下保持效率時(shí),開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器是合適的選擇,而則更進(jìn)一步,在開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器封裝中集成了所需的電感器或變壓器。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202408/462251.htm

          可以采用多種形式:嵌入式Micro System in Package (μSiP)、引線式、Quad Flat No lead (QFN)或我們?nèi)碌?nbsp;MagPack? 封裝技術(shù)。每種封裝類型都有可優(yōu)化性能特性的規(guī)格,如效率、散熱、電磁兼容性和解決方案尺寸。本文將重點(diǎn)介紹每種封裝類型的一些特性以及它們滿足哪些應(yīng)用要求。

          嵌入式μSiP

          采用 μSiP 封裝的模塊將轉(zhuǎn)換器集成電路 (IC) 嵌入基板內(nèi)部,并在頂部安裝一個(gè)電感器和一些無(wú)源器件。嵌入到基板中時(shí),轉(zhuǎn)換器 IC 不會(huì)占用任何額外空間,因此采用 μSiP 封裝的模塊對(duì)于布板空間有限的應(yīng)用非常有用。如圖 1 所示,TPSM83100是一款5.5V、1W降壓/升壓模塊,可提供雙向電流工作模式以支持備份解決方案,采用 2.5mm x 2.0mm x 1.2mm μSiP 封裝。

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          圖1 TPSM83100的μSiP封裝圖

          引線式

          引線式封裝包括一塊位于兩個(gè)銅引線框之間的 IC,并在頂部放置無(wú)源器件。這些封裝是大多數(shù)電源設(shè)計(jì)人員所習(xí)慣的封裝,使布局更加直觀??梢?jiàn)引線可確保封裝具有彈性,因?yàn)槠淇梢詫?shí)現(xiàn)很高的焊接完整性且易于調(diào)試。該封裝類型可提供約 8mm 的爬電間隙,從而確??煽啃浴?/p>

          QFN

          QFN 模塊是用扁平焊盤(pán)代替引線與電路板進(jìn)行連接的封裝的統(tǒng)稱。QFN 模塊具有高功率密度和強(qiáng)大的性能特性,因此是適合許多應(yīng)用的通用選擇。QFN 模塊系列有兩種常用的封裝配置:印刷電路板 (PCB) 基板上的開(kāi)放式框架模塊和引線框上的超模壓模塊。

          超模壓 QFN 封裝是采用傳統(tǒng)銅引線框技術(shù)的熱增強(qiáng)型塑料封裝。在 TI 最新的超模壓 QFN 模塊(如 TPSM64406)中,如圖 2 所示,將 IC 和無(wú)源器件直接放在引線框頂部可以提高電氣性能和熱性能,這是傳統(tǒng)引線式封裝所無(wú)法比擬的。這款 36V 的模塊提供雙路 3A 輸出或單路可堆疊 6A 輸出,具有非常適合噪聲敏感型應(yīng)用的對(duì)稱高頻輸入旁路電容器。

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          圖2 TPSM64406 的超模壓QFN封裝圖

          開(kāi)放式框架 QFN 模塊將開(kāi)關(guān)元件和無(wú)源器件集成到 PCB 基板上,無(wú)需通過(guò)超模壓技術(shù)將它們壓入到塑料外殼中。跳過(guò)此步驟可讓設(shè)計(jì)人員將散熱器直接添加到外露的電感器上,從而實(shí)現(xiàn)更好的散熱。開(kāi)放式框架封裝對(duì)尺寸的限制較小并且不易過(guò)熱,因此它們的額定輸出電流比其他模塊封裝更高,這對(duì)于企業(yè)計(jì)算等高耗能應(yīng)用非常有用。

          MagPack技術(shù)

          MagPack 封裝技術(shù)是 TI 最新的封裝類型。這些模塊利用我們特有的集成磁性封裝技術(shù),無(wú)需依賴第三方電感器。除了具有比前幾代產(chǎn)品更高的功率密度外,這些模塊(如 TPSM82816)還具有更好的導(dǎo)熱性和更低的電磁干擾。要了解有關(guān) MagPack 技術(shù)的更多信息,請(qǐng)閱讀技術(shù)文章“MagPack? 技術(shù):新款電源模塊的四大優(yōu)勢(shì)可幫助您在更小的空間內(nèi)提供更大的功率”。

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          圖3 TPSM82816的MagPack封裝圖

          結(jié)語(yǔ)

          由于電源模塊的多種性能特性,電源模塊是電源設(shè)計(jì)人員的理想選擇,與分立式解決方案和 LDO 相比具有許多優(yōu)勢(shì)。電源模塊具有多種封裝類型,可根據(jù)應(yīng)用要求進(jìn)行優(yōu)化。



          關(guān)鍵詞: 電源模塊

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