挑选优秀电源解决方案,仅仅单片集成怎么够?

2007-12-03 08:32:35来源: 电子工程专辑

系统工程师常常为电源解决方案的选择而苦恼:要分立解决方案,还是集成解决方案?分立吧,占板面积太大,设计起来比较复杂;而集成的方案通常会因为工艺上的技术瓶颈而牺牲一些性能。有没有两全其美的方法呢?国际整流器(International Rectifier,IR)公司最新款稳压器产品SupIRBuck系列便为服务器设计工程师解决了这一难题。

从工艺上作文章,玩转集成“新花样”

包括IBM、HP在内,越来越多的服务器生产厂商愿意选择单片集成的电源解决方案,这种解决方案的高密度、设计简单等优势自然不用说,重要的是,单片集成方案由一家厂商提供, 比起分立方案来,供应渠道的稳定性要好很多,而且当电源系统出现故障时,单片集成的解决方案由于外围电路的设计简单而较容易查出故障根源。所以,单片集成电源解决方案在服务器业内很受欢迎。但是这种方案存在不灵活、难以提升输出电流等级、在12Vin条件下效率低、FET设计难以优化、没有雪崩保证以及难以测试等缺点。针对这些缺点,IR功率业务部POL DC-DC电源转换产品应用及技术推广总监Goran Stojcic向我们详细介绍了一种通过工艺上的巧妙处理而平衡传统单片集成方案缺点的产品SupIRBuck系列。

Goran指出,MOSFET以及控制IC各自的工艺很不相同,传统的单芯片集成方案强行将二者刻在同一硅片上,通常会以牺牲产品的性能作为代价。与传统的单芯片集成方案相异,SupIRBuck系列实际上是将独立的、采用CMOS工艺的高性能脉宽调制IC和IR基准HEXFETR沟道技术MOSFET封装在了一个单芯片中,借助IR成熟的MOSFET封装工艺,这个二合一的单片集成方案采用了方形扁平无引脚的QFN封装,外形仅为5mm X 6mm。据悉,该方案比分立式解决方案减少了70%的占板面积。谈起SupIRBuck系列的研发,Goran无不自豪的说,我们的竞争对手很难做到我们这种兼顾外形与性能的封装集成工艺,这是因为作为MOSFET的发明者,IR有着最为成熟的MOSFET工艺。能将这个单片集成方案做的如此精巧,IR独特的MOSFET技术功不可没。

巧用封装优势,兼顾可靠性能与效率

IR DC-DC产品市场经理沈忠亭博士介绍了这种将不同工艺封装在一起的独特优势:由于MOSFET采用的是其独立的工艺,可以随时优化FET的设计,并保证雪崩性能,还可以进行相应的技术指数测试。而这些,都是传统的单片集成方案无法做到的。将MOSFET和脉宽调制IC封装在同一个芯片上,还可以减小二者之间的回路,从而更好的抑制了EMI。

沈忠亭指出,SupIRBuck系列芯片在散热方面也下足了功夫,该系列芯片的封装将地、上管散热、下管散热、控制IC散热分布在4块不同的区域,通过焊盘与4块不同的PCB区域连接,以达到很好的散热效果,可以将热量控制在2~3度/瓦。

正是由于以上介绍的种种技术细节,SupIRBuck系列具备了一个很好的效率特性。对于耗电费用支出远大于自身价值的服务器来说,这个高效率特性显得尤为重要,因此,SupIRBuck系列受到了IBM、HP等很多服务器厂商的使用与重视。

目前,IR38XX SupIRBuck 负载点稳压器系列已经发布,提供开关频率在600KHz以及300KHz的4A、7A及12A输出负载电流而设计,可在2.5V至21V的宽输入电压范围下工作,并能提供低至0.6V的输出电压。后续还将推出1.2MHz开关频率的产品。IR38XX均采用了同一种封装,设计师可通过“剪切和粘贴”的方式进行产品升级。

在节能与环保为电源系统设计主旋律的今天,SupIRBuck系列无疑是深受欢迎的产品。IR这种通过将自身MOSFET技术优势巧妙运用在集成方案中,以达到简化设计、提高性能的目的的做法,也值得其他电源半导体厂商所借鉴。通过将现有资源的优势整合,电源技术必将拥有更快更好的发展!


IR功率业务部POL DC-DC电源转换产品应用及技术推广总监Goran Stojcic

关键字:渠道  稳压  封装  测试

编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/news/power/200712/17108.html
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