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更小封装,更高密度的AC-DC电源IC,是下一个半导体科技风口?
发表于:2018-11-20

随着数字高速IC技术和芯片制造工艺技术的共同高速发展,高性能电源IC的作用显得愈加重要。茂捷产品.png

根据IC Insights的预测,电源管理IC市场预计将在2018年取得8%以上的增幅,从而成为未来五年模拟芯片增长的主要推动力之一。2333.png

在这个电子产品应用日新月异、环保绿色节能需求不断增强的年代,电源IC的需求是什么?电源IC厂商有哪些最新的市场布局?伴随着科技的发展,电源产品的需求正随之增长。市场调查数据显示,未来将会有500亿台设备连接到网络上。深圳茂捷(mojay)半导体的首席工程师的陈晓明认为,在更小尺寸内实现更高的功率,即提高功率密度,这一需求对于电源设计者来说将变成主流趋势。同时,工程师还需要考虑如何将有源和无源器件集成至电源系统,以便可靠地减小电源系统的尺寸。

集成必胜

以TI宽输入电压转换器(36Vin、3AIout)功率密度演化为例:1989年推出的产品尺寸为50mm×50mm,频率和效率只有52KHz和77%,由于是异步Buck,产品外部还需要额外添加续流二极管;但到了2018年,产品分为3A和6A两款,频率和效率分别达到2.1MHz和93%,尺寸已缩小为15mm×16mm。

电源转换效率提升,电源更小更紧凑,通过协议负载实现对电压电流的控制……这一系列的需求是IC市场上的创新驱,基于新型FLUXLINK技术的次级侧反馈器件由于高度集成,在一众竞争产品中脱颖而出的同时,仍然保持了较高的性价比。

 

“这是一个极佳的例证。”那些看重品质控制、具备追踪系统及善于分析RMA的OEM厂商们都知道:电源失效往往是客户退货的首要原因,所以他们会花费更多的时间寻找更高质量的电源元件,不管是来自国内还是海外。

众所周知,除了摩尔定律以外,半导体行业还有一条定律,就是—“集成必胜”—在一颗IC上将功能组合在一起产生的技术机会,比这些元件全部加在一起带来的机会更多。为此,mojay半导体在一个单一封装内集成了包括初级、次级和反馈链路器件,去掉了大量的分立及无源元件。如今市场面临MOSFET、MLCC及其他元件短缺的问题,但是如果使用这样的产品,则无需寻找价格极易波动的元件,从而可以极大地节省支出。另外,由于mojay半导体的早期布局,在与中国已拥多个优质的器件封装生产线的长电集团合作,因此能够充分满足中国市场的销售需求,并从中获益。

mojay的产品主要面向与主电源相关的应用。在mojay应用的实际中他们发现了手机充电器这一方向的良好增长,尤其是采用快充协议或USB-PD的手机充电器。同时,也看到了在HBA应用中的增长,提升了市场对了mojay“无需零线”智能开关电源和低待机功率的智能AC-DC电源高集成产品的需求。它们往往要求效率提升(尤其是在轻载条件下)以及更偏向体积紧凑,这些需求也正在驱动市场进步。

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“散热片作为一个器件,它唯一的功能是将能量转换到环境中去。但我们认为使用散热片是一个‘设计缺陷’,因为这意味着开发人员已经设计了一个要浪费珍稀自然资源的电源。”在看来,设计者有责任确保进入电源内的电能也能通过转换的形式再次出来,而不是作为热量被耗散掉。因此,提升效率并去掉散热片不但是发展趋势,也是驱动mojay关注高效产品设计的根本原因。

电源转换效率提升,电源更小更紧凑,通过协议负载实现对电压电流的控制……这一系列的需求是IC市场上的创新驱动。Mojay半导体的独特技术的次级侧反馈器件由于高度集成,在一众竞争产品中脱颖而出的同时,仍然保持了较高的性价比。

“这是一个极佳的例证。”那些看重品质控制、具备追踪系统及善于分析RMA的OEM厂商们都知道:电源失效往往是客户退货的首要原因,所以他们会花费更多的时间寻找更高质量的电源元件,不管是来自国内还是海外。而就较于最新的茂捷半导体产业指导指出,是因为“我们既关注性能,同时也关注产品的可靠性。”

这一方向的良好增长,尤其是采用快充协议或USB-PD的手机充电器。同时,也看到了在HBA应用中的增长,提升了市场对了PI“无需零线”智能开关电源和低待机功率的智能LYTSwitch-6产品的需求。它们往往要求效率提升(尤其是在轻载条件下)以及更偏向体积紧凑,这些需求也正在驱动市场进步。

 

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对更高功率密度的需求

茂捷半导体较新发布的M6103电源IC是一款易于使用的集成式电源解决方案,它在一个薄型封装中整合了一个具有功率MOSFET的6A直流/直流转换器、一

 

 

而M6103系列是一个易于使用的同步降压直流/直流转换器系列,具有仅4µA的极低静态电流。该系列器件提供快速瞬态响应。由于具有内部基准,该系列产品可在 -40°C至125°C的结温范围内以高达1%的反馈电压精度将输出电压调节到低至 0.6V。整个器件系列具有引脚对引脚和BOM对BOM兼容性,可与 470nH 的小型电感器结合使用,提供可扩展的2A至3A电源解决方案。

M6103系列可自动进入省电模式,在超轻负载条件下保持高效率,从而延长系统电池的运行时间。该器件具有电源正常信号和内部软启动电路。它们能够以100% 模式运行。在故障保护方面,该系列器件加入了断续短路保护以及热关断功能。该器件可采用 8引脚DIP*-8封装,提供具有最高功率密度的解决方案。

与AC/DC电源、机器人、可再生能源、电网基础设施、电信和个人电子应用中的硅场效应晶体管(FET)相比,LMG341x系列使设计人员能够创建更小、更高效和更高性能的设计。

茂捷AC-DC系列器件系列产品通过集成独特的功能和保护特性,来实现简化设计,达到了更高的系统可靠性和优化高压电源的性能,能够为传统级联和超低能量损耗提供了智能替代解决方案。通过集成的<100ns电流限制和过温检测,器件可防止意外的直通事件并防止热失控,同时系统接口信号可实现自我监控功能。

 

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主要特性和优势:

• 更小、更有效的解决方案:与硅金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)相比,集成GaN功率级可将功率密度提高一倍,并将损耗降低80%。每个器件都具有快速的1MHz开关频率和高达100V/ns的压摆率。

• 系统可靠性:产品组合接受了2000万小时的设备可靠性测试,包括加速和应用内硬开关测试。此外,每个器件均提供集成的散热和高速、100ns过流保护,以防止直通和短路情况。

• 每个功率级的设备:50mΩ或70mΩ条件下,每个器件均提供一个GaN FET、驱动器并提供保护功能,可为低于100W至10kW的应用提供单芯片解决方案。

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在工业和电信设计中,交错的CCM图腾柱无桥功率系数校正(PFC)参考设计实施了自适应的死区时间与相位脱落(切向控制)方法,提高效率(峰值效率为98.75%),并且总谐波失真率小于2%。设计采用内置的频率响应分析(SFRA),用于控制回路的验证和设计

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茂捷半导体是一家专业从事纯模拟电路和数模混合集成电路设计的IC设计国产电源ic芯片公司。公司资深研发团队将业界先进的设计技术与亚太地区的本土优势产业链相结合,服务全球市场,为客户提供高效率、低功耗、低风险、低成本、绿色化的产品方案和服务。助力于充电器、适配器、照明、锂电充电、传感器、音频功放,小功率电器,等产业的发展。
茂捷半导体主营:国产AC/DC系列电源芯片、LED芯片、锂电充电IC芯片、传感器应用ic芯片、音频功放IC等IC芯片,其产品具备性能优良、性价比高、兼容性好等优势,可优势兼容例如昂宝、晶丰明源、士兰微、启达、矽力杰、硅动力、赛威、微盟等品牌驱动IC芯片,且脚位PIN对PIN,大多数品牌驱动IC兼容替换之后PCB板不需做任何的改动,并且测试参数比较其他品牌均有优势,已有多数厂商批量生产。


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