<摘錄自日經BP社>
美國淩特:僅用4個元件即可構成50W DC-DC轉換器
美國淩特公司(Linear Technology)日前開發出了只需外置2個電容器和1個電阻
,即可組成可連續輸出10A的DC-DC轉換器電路的“LTM4600”模組(發佈資料)。不僅
模組封裝尺寸縮小到過去的一半左右,而且由於發熱量低,因此不需在模組上安裝散
熱片。就其產品特點及其應用的技術,以及今後的計劃,記者日前採訪了該公司功率
產品和產品銷售經理托尼·阿姆斯壯(Tony Armstrong)。(採訪者:大久保 聰)
Linear Technology http://www.linear.com/micromodule/index.jsp
——使用LTM4600對產品的電源設計會產生什麼樣的影響?
阿姆斯壯:由於元件數量減少了,因此能夠縮短電源設計和電源電路可靠性試驗
所需的時間,降低其成本。目前,產品廠商都是在有限的時間裏設計專用電源電路,
而且每次還要進行可靠性試驗。況且,面向伺服器和通信設備等產品的電源電路一般
需要結合使用20多個獨立元件。假如使用本公司此次開發的DC-DC轉換器模組,在輸入
和輸出方面分別使用1個電容器,以及一個設置輸出電壓的電阻,再加此次的模組總計
只需4個元件,即可組成DC-DC轉換器。元件數量的減少不僅能夠縮小電源電路設計所
需的時間和成本,還能提高元件佈局的自由度。而且耐用性也非常高。僅就模組來說
,連續工作10億小時的故障發生率估計僅為0.32ppm
此外,還能縮小電源電路的外形尺寸。此次的模組面積為15mm×15mm,厚度僅
2.8mm。而且外置元件只有3個。與過去相比,DC-DC轉換器的電路面積可縮小40%~50%
。過去約為7mm的DC-DC轉換器電路厚度也可縮小到一半以下。
電力轉換效率最大可達92%,因此發熱量低,由此可簡化產品的散熱設計。此次
的模組即使輸入50W的電力,損耗並轉換成熱量的電力也晚只有2W。另外,還採用了
熱變電阻僅13K/W的採用具有良好散熱性的封裝,即使給模組輸入50W的電力來使用
,也不需散熱片和散熱風扇。適用於刀片伺服器這樣的在機架上配置多個伺服器模組
的容易蓄熱的設備。封裝的熱變電阻之所以這麼低,是因為採用了BGA封裝,在晶片
正下方設計了大量的焊球。該模組的內部晶片所產生的熱量,能夠以最短的路徑通過
焊球釋放到底板上。該模組還配備了焊接溫度達到+160℃後自動停止工作的停機功能。
——為了實現小型化設計,在LTM4600上採用了哪些技術?
阿姆斯壯:在封裝內集成了控制IC、感應器、功率MOSFET和補償電路等,減少了
外置元件。同步整流方式控制IC的開關頻率高達800kHz~1.4MHz,而且集成在封裝中
的感應器等被動元件使用了小型產品,因此雖說採用了單封裝,但尺寸和厚度分別只
有15mm見方和2.8mm。
該模組的開發大約花費2年時間。原因在於為了支援800kHz~1.4MHz的工作頻率,
必須重新開發寄生電容較低的功率MOSFET。此次在封裝中採用的功率MOSFET的寄生電
容只有10nF~16nF。過去能夠隨10A電流的功率MOSFET最多只能支援300kHz~400kHz的
開關頻率。
自行開發功率MOSFET還有一個原因。也就是說,除被動元件以外,封裝中採用的
晶片要全部實現自產。電源電路的關鍵元件是控制IC和功率MOSFET。有了這2種元件,
就能迅速向市場推出其他公司所沒有的技術。過去一直都是從其他公司接受授權,使
用其他公司生產的功率MOSFET。
封裝中採用的感應器、電容器和電阻是通過其他公司購買的。元件廠商名稱不便
透露,只能說是日本廠商。這些被動元件是從2家公司採購的,現已建立了可穩定採
購被動元件的採購體制。
——請您介紹一下貴公司今後的產品規劃。
阿姆斯壯:現已供應樣品的只有10A產品,今後將不斷擴大產品線。計劃2006年1月
發佈新品種。從技術上講,今後準備將開關頻率提高至4MHz,以便進一步提高小型化程
度。屆時將能使用更小的感應器,將能把封裝厚度由現在的2.8mm減小到不足2mm。這種
超薄品種希望能夠在2006年得以實現。
此外還將擴大產品用途。目前我認為最有希望的市場是伺服器和通信設備等領域。
同時還準備將其推廣到電視機等AV產品、遊戲機和車載導航儀等市場。這次的模組可在
輸出電壓範圍為+0.6V~+5V,輸出電流可在10A以下的條件下使用,應用範圍非常廣。
http://china5.nikkeibp.co.jp/china/news/elec/elec200511090115.html
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