近年來(lái)，隨著電子設(shè)備智能化和性能需求的不斷提升，數(shù)據(jù)中心、車(chē)載電子、工業(yè)自動(dòng)化以及人工智能等領(lǐng)域?qū)﹄娫聪到y(tǒng)的需求也在迅速增長(zhǎng)。如何在確保性能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)電源系統(tǒng)的小型化、高效化和高功率密度成為了業(yè)界亟待解決的挑戰(zhàn)。德州儀器（TI）最新發(fā)布的產(chǎn)品系列突破了傳統(tǒng)限制，助力工程師實(shí)現(xiàn)了卓越的功率密度。其中包括采用熱增強(qiáng)封裝技術(shù)的 100V GaN 功率級(jí)產(chǎn)品和業(yè)界超小型的 1.5W 隔離式直流/直流模塊，兩者均為電源系統(tǒng)注入了創(chuàng)新力量。TI一直以來(lái)致力于半導(dǎo)體技術(shù)的創(chuàng)新與研發(fā)，發(fā)布會(huì)上，TI氮化鎵產(chǎn)品業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人楊斐博士和TI中國(guó)區(qū)技術(shù)支持經(jīng)理寧玉懷先生共同介紹了新產(chǎn)品的突出優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)前景。業(yè)界超小型 100V 集成式 GaN 功率級(jí)產(chǎn)品首先,楊斐博士分享了業(yè)界超小型 100V 集成式 GaN 功率級(jí)產(chǎn)品-半橋模塊LMG2100R044和單管GaN加驅(qū)動(dòng)的集成LMG3100R017，都充分利用了氮化鎵作為第三代半導(dǎo)體的優(yōu)勢(shì)，較低的開(kāi)關(guān)損耗，從而實(shí)現(xiàn)了高功率密度設(shè)計(jì)。通過(guò)將驅(qū)動(dòng)與氮化鎵集成，TI不僅有效減小了印刷電路板的尺寸，還提高了整個(gè)電源系統(tǒng)的效率。

該產(chǎn)品不僅將功率密度提高至驚人的1.5kW/in³以上，而且通過(guò)高度集成、更高的開(kāi)關(guān)效率以及更小巧的磁性元件，實(shí)現(xiàn)了整體系統(tǒng)成本的降低。楊博士解釋到，該產(chǎn)品能夠?qū)⒂∷㈦娐钒澹≒CB）尺寸減小40%以上，以及大幅降低BOM的數(shù)量，從而簡(jiǎn)化了整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造。這種優(yōu)勢(shì)使得用戶能夠更快速、更便捷地完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。此外，TI還采用了熱增強(qiáng)雙面冷卻封裝技術(shù)，簡(jiǎn)化了散熱設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提升了產(chǎn)品的性能和可靠性。通過(guò)優(yōu)化散熱設(shè)計(jì)，TI有效降低了系統(tǒng)的溫度，延長(zhǎng)了產(chǎn)品的使用壽命，為用戶提供了更加穩(wěn)定可靠的解決方案。不僅如此，TI的產(chǎn)品還針對(duì)常用拓?fù)溥M(jìn)行了優(yōu)化，包括降壓轉(zhuǎn)換器、升壓轉(zhuǎn)換器、降壓/升壓轉(zhuǎn)換器、LLC轉(zhuǎn)換器、PSFB（相移全橋）轉(zhuǎn)換器、BLDC（無(wú)刷直流電機(jī)）電機(jī)驅(qū)動(dòng)器以及D類(lèi)音頻等。這意味著無(wú)論是工業(yè)應(yīng)用、車(chē)載電子還是家用電器，TI的產(chǎn)品都能夠提供高效、可靠的解決方案。熱增強(qiáng)封裝技術(shù)進(jìn)一步提高系統(tǒng)效率熱增強(qiáng)封裝技術(shù)的創(chuàng)新正引起廣泛關(guān)注。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了系統(tǒng)的效率，還有效改善了散熱，從而將開(kāi)關(guān)功耗減半。以一個(gè)微型逆變器系統(tǒng)為例，可以看到采用氮化鎵（GaN）器件相比傳統(tǒng)的硅設(shè)計(jì)，能夠帶來(lái)顯著的性能提升和經(jīng)濟(jì)效益。從效率的角度來(lái)看，傳統(tǒng)硅設(shè)計(jì)的微型逆變器效率在94-96%之間，而采用GaN后，整機(jī)效率可以實(shí)現(xiàn)質(zhì)的提升，達(dá)到98%以上。這意味著在家用光伏系統(tǒng)或儲(chǔ)能系統(tǒng)中，能夠獲得更多的電能轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)存，從而為用戶帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。另外，從功率密度的角度來(lái)看，采用氮化鎵器件后能夠提升系統(tǒng)的頻率，從而減小系統(tǒng)體積，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功率密度的大幅提升。這種提升功率密度的優(yōu)勢(shì)具有多重意義。首先，更小的體積能夠滿足工業(yè)應(yīng)用中對(duì)空間的需求，使得設(shè)備更加緊湊，適應(yīng)性更強(qiáng)。其次，優(yōu)化了系統(tǒng)的整體成本，因?yàn)殡S著體積的減小，系統(tǒng)的安裝、包裝成本也會(huì)相應(yīng)降低。從電源設(shè)置的角度來(lái)看，當(dāng)頻率提高后，包括輸出電容、電感等被動(dòng)元件的尺寸都會(huì)減小，從而降低了系統(tǒng)的BOM成本。此外，新的氮化鎵產(chǎn)品集成了驅(qū)動(dòng)和GaN，使得外圍所需的電路數(shù)量大幅減少。因此，無(wú)論是從系統(tǒng)整體還是外圍電路，新產(chǎn)品都能夠幫助用戶降低成本、提升系統(tǒng)效率和功率密度。

全新 100V GaN 功率級(jí)現(xiàn)支持預(yù)量產(chǎn)，其兩款型號(hào)LMG2100R044 GaN 功率級(jí)采用 5.5mm x 4.5mm 16 引腳 ，QFN封裝。LMG3100R017 GaN 功率級(jí)采用 6.5mm x 4.0mm ，16 引腳 QFN 封裝。業(yè)界超小型 1.5W 隔離式直流/直流模塊隨著全球汽車(chē)電氣化進(jìn)程不斷加速，動(dòng)力總成和電池管理系統(tǒng)（BMS）的設(shè)計(jì)人員在尋求提高系統(tǒng)功率密度和效率的新途徑。在過(guò)去，隔離式輔助電源解決方案往往依賴于笨重、龐大且易受振動(dòng)影響的變壓器，導(dǎo)致設(shè)計(jì)布局復(fù)雜，輻射電磁干擾（EMI）嚴(yán)重。然而，德州儀器最新推出的集成式隔離直流/直流模塊顛覆了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了高功率密度而無(wú)需設(shè)計(jì)變壓器，不僅簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，還提高了性能。

寧玉懷經(jīng)理分享了此產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)。這款新型 1.5W 隔離式直流/直流模塊采用了集成電路設(shè)計(jì)，將變壓器和硅完全集成到一個(gè)封裝中，顯著縮減了尺寸和高度。相比傳統(tǒng)方案，該模塊具有超過(guò)8倍的功率密度，同時(shí)保持相同的輸出功率水平，為汽車(chē)和工業(yè)系統(tǒng)提供了高效、緊湊的解決方案。采用 4mm×5mm 的VSOM封裝，該模塊的尺寸大大減小，功率密度極高，設(shè)計(jì)人員可以將其應(yīng)用于隔離式輔助電源，尺寸可縮減超過(guò)8倍，高度降低超過(guò)75%，同時(shí)BOM數(shù)量減半。UCC33420-Q1 是市場(chǎng)上首款采用超小型封裝并符合汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)的 1.5W 隔離式直流/直流模塊，適用于小型化的汽車(chē)系統(tǒng)，如 BMS 和 OBC，助力設(shè)計(jì)人員滿足日益增長(zhǎng)的小型化需求。該模塊集成了隔離電源變壓器、初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)電橋與控制邏輯，無(wú)需使用笨重的變壓器，提高了可靠性、簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)并增強(qiáng)了抗振性。采用EMI優(yōu)化型變壓器，滿足了嚴(yán)苛的EMI要求，如CISPR 32和CISPR25 5類(lèi)合規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)減少了元件數(shù)量和濾波器設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，實(shí)現(xiàn)了有效抵抗噪聲的可靠解決方案。目前，UCC33420有兩個(gè)版本支持預(yù)量產(chǎn)并提供評(píng)估模塊，可通過(guò)TI.com購(gòu)買(mǎi)。未來(lái)幾個(gè)月內(nèi)，將推出適用于800V及以上應(yīng)用的其他封裝選項(xiàng)。在不斷創(chuàng)新和突破的道路上，德州儀器（TI）致力于為全球電源設(shè)計(jì)領(lǐng)域帶來(lái)更先進(jìn)、更高效的解決方案。我們相信，通過(guò)持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和與客戶的緊密合作，TI將能夠滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求，并為各行業(yè)的工程師提供更優(yōu)秀的工具和資源，共同推動(dòng)電源系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)步。