原创深度：转换器新技术，让小空间也有大容量

由 cathy 提交于周二, 8 九月 2020 - 16:56

作者： Mark Patrick

缩小DC/DC转换器尺寸

不仅仅是消费电子产品对空间的要求越来越高，随着工厂部署电子设备的增加，把更多的技术应用到特定领域已成为当务之急。在寸土寸金的现在，人们普遍认为，每一条生产线或资产的控制设备占用的空间越小越好，最好能安装在一个控制柜中。这种设计限制要求控制系统和相关电源具有极高的集成度。在电源方面，由于PCB空间限制需尽量避免使用分立元件，让我们看到了采用模块化方法进行电源转换的优势。模块化封装DC/DC转换器具有集成式开关控制器IC，是控制柜常用分布式总线电源架构的重要组成部分。但即使是这样，通常也还需要外部元件来实现完整的电源转换功能。

在一个小小的空间中集成多个元件需要考虑很多问题，特别是散热管理问题。Texas Instruments在设计时考虑到了这些问题，通过在转换器内集成初级电感实现了更高的功能集成度。Texas Instruments同步脉宽调制降压转换器TPSM82822模块采用业内标准10引脚microSIP封装，尺寸仅为2.0mm × 2.5mm × 1.1mm，提供有1A和2A两种版本。TPSM82822具有高达95%的能效特性，可接受2.4VDC至5.5VDC的输入电压范围，提供0.6VDC至4.0VDC的可调输出电压。设计工程师在使用TPSM82822进行原型开发时，会用到TPSM82822EVM评估板（见图1）。

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2020-09/wen_zhang_/100052476-106234-2.j…; alt=“图1：Texas Instruments TPSM82822EVM评估板，用于带有集成电感的TPSM82822高效降压转换器模块（来源：Texas Instruments）” width="600"></center><center>图1：Texas Instruments TPSM82822EVM评估板，用于带有集成电感的TPSM82822高效降压转换器模块（来源：Texas Instruments）</center>

满足生产检验和测试要求

虽然元件和模块小型化是工业控制应用发展的必然要求，但在某些情况下，这并不利于在生产测试期间进行目视检验。例如，许多流行的开关转换器IC采用行业标准QFN封装。虽然这种封装适用于很多应用场合，但对于汽车行业来说，需要选择一种便于进行目视检验的元件。从图2可以看出标准QFN封装焊头位于元件封装与PCB间，很难看到。而且由于只显示了少量焊料，因此无法确定焊头是否牢固可靠。为了满足汽车质量和可靠性要求，Texas Instruments开发了一种“可润湿侧翼”的增强型QFN封装，即在封装侧嵌入电镀凹槽。这种方法增大了焊头的可视区域，简化了检验过程，可确保集成电路与PCB焊盘牢固焊接在一起。

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2020-09/wen_zhang_/100052476-106235-3.j…; alt=“图2：Texas Instruments TPS62810汽车级降压转换器上的可润湿侧翼（来源：Texas Instruments）” width="600"></center><center>图2：Texas Instruments TPS62810汽车级降压转换器上的可润湿侧翼（来源：Texas Instruments）</center>

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2020-09/wen_zhang_/100052476-106236-4.j…; alt=“作者：Mark Patrick"></center><center>作者：Mark Patrick</center>

作为贸泽欧洲EMEA团队的一员，Mark于2014年7月加入贸泽电子。此前他曾在RS Components公司担任高级营销职务。在RS之前，Mark曾在Texas Instruments担任应用支持和技术销售职务8年，并从考文垂大学 (Coventry University) 获得了电子工程一级荣誉学位。

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