1 使用 DC/DC 电源模块实现小尺寸和出色的热性能

大家好！

小尺寸电源解决 方案之所以有益，

原因有很多。

或许您正努力缩小 系统的整体尺寸，

或在不增加 PCB 尺寸的情况下，

加入更多功能。

今天，我们将讨论 直流/直流电源模块

如何能够 缩小电源尺寸，

并且节省电路板 空间，同时不牺牲

热性能。

首先，我们来看 3A、 分立式降压转换器解决方案，

并将其与参数 等效的集成电感器模块

解决方案进行比较。

降压转换器 解决方案的总 BOM

包括分立式电感器、 输入和输出电容器，

以及用来设置 4V 输出电压的电阻器，

占用面积为 36 平方毫米。

这相当于功率密度为

每立方厘米 333W。

为了进行对比， 我们在右侧有

相同的稳压器， 它置于集成

电感器模块中。

该模块仅占用 23 平方毫米的空间，

但功率密度 增加至每立方厘米

470W。

因此，我们可以 认为，电源模块的

集成度越高，越能 节省更多空间。

但这是否意味着 我们需要牺牲热性能？

答案很简单：不。

但这怎么可能呢？

最大的原因是 封装技术已经

随着时间的推移而进步。

通过使用我们在之前 比较中使用的相同器件，

模块解决方案 具有较低的

结到环境热阻，

该参数用于衡量

将模块内热量转移到 周围环境的容易程度。

此外，没有 键合线，而且我们很多

最新模块中 还优化了内部布线，

可以进一步 降低寄生电阻和电感

引起的损耗。

模块利用特殊引线框

实现了布线优化，

更为重要的是， 将模块中的热量转移到

PCB 中。

适合的集成电感器 加上采用良好热设计的

模块封装，使这些模块

得以提供出色的效率，

实现稳健的运行。

现在，我们将理论 付诸实践。

为此，我们将 深入研究 PCB 上

模块的热特性，

本例将使用器件评估板。

以 TPSM82866 6A 降压模块为例，

我将为您完整 讲解使用器件

EVM 实现出色 解决方案尺寸和

热性能的过程。

在构建首批电路板之前，

我们基于 JEDEC 标准进行了大量仿真。

然后，根据评估板的

实际参数 完成了第二次仿真，

这也是我们在 EVM 用户指南中提供的

一些内容。

当这些仿真 取得不错的结果之后，

我们构建了电路板， 还使用实际硬件进行了

进一步测试。

在热流中利用红外摄像头，

可以让我们在很多

不同条件下测试电路板。

我们应充分了解 器件的所有热特性，

这是完成强健的 电源设计必不可少的

一部分。

这正是安全 工作区曲线，简称 SOA，

发挥作用的地方。

在 EVM 上进行的 各种测试的结果

都反映在 这些 SOA 曲线中，

使工程师能够 更轻松地了解模块的

运行状况， 并简化设计优化

过程。

我们首先从理论上 介绍了电源模块如何提供

出色的尺寸和热性能，

随后我们使用 EVM 提供了设计示例，

并且在数据表中 通过 SOA 曲线充分表征了

它的性能。

正是由于我们 电源模块设计师

付出的所有 这些艰苦努力，

我们才能够为您提供 更高密度和更可靠的

产品。

希望您通过本次 培训了解上述知识。

电源模块可以 提供您所寻求的

高密度， 以及出色的热性能，

而且所需的设计活动 比分立式解决方案更少。

请访问 ti.com/powermodules 查找您的下一个电源模块。

谢谢观看。

大家好！

小尺寸电源解决 方案之所以有益，

原因有很多。

或许您正努力缩小 系统的整体尺寸，

或在不增加 PCB 尺寸的情况下，

加入更多功能。

今天，我们将讨论 直流/直流电源模块

如何能够 缩小电源尺寸，

并且节省电路板 空间，同时不牺牲

热性能。

首先，我们来看 3A、 分立式降压转换器解决方案，

并将其与参数 等效的集成电感器模块

解决方案进行比较。

降压转换器 解决方案的总 BOM

包括分立式电感器、 输入和输出电容器，

以及用来设置 4V 输出电压的电阻器，

占用面积为 36 平方毫米。

这相当于功率密度为

每立方厘米 333W。

为了进行对比， 我们在右侧有

相同的稳压器， 它置于集成

电感器模块中。

该模块仅占用 23 平方毫米的空间，

但功率密度 增加至每立方厘米

470W。

因此，我们可以 认为，电源模块的

集成度越高，越能 节省更多空间。

但这是否意味着 我们需要牺牲热性能？

答案很简单：不。

但这怎么可能呢？

最大的原因是 封装技术已经

随着时间的推移而进步。

通过使用我们在之前 比较中使用的相同器件，

模块解决方案 具有较低的

结到环境热阻，

该参数用于衡量

将模块内热量转移到 周围环境的容易程度。

此外，没有 键合线，而且我们很多

最新模块中 还优化了内部布线，

可以进一步 降低寄生电阻和电感

引起的损耗。

模块利用特殊引线框

实现了布线优化，

更为重要的是， 将模块中的热量转移到

PCB 中。

适合的集成电感器 加上采用良好热设计的

模块封装，使这些模块

得以提供出色的效率，

实现稳健的运行。

现在，我们将理论 付诸实践。

为此，我们将 深入研究 PCB 上

模块的热特性，

本例将使用器件评估板。

以 TPSM82866 6A 降压模块为例，

我将为您完整 讲解使用器件

EVM 实现出色 解决方案尺寸和

热性能的过程。

在构建首批电路板之前，

我们基于 JEDEC 标准进行了大量仿真。

然后，根据评估板的

实际参数 完成了第二次仿真，

这也是我们在 EVM 用户指南中提供的

一些内容。

当这些仿真 取得不错的结果之后，

我们构建了电路板， 还使用实际硬件进行了

进一步测试。

在热流中利用红外摄像头，

可以让我们在很多

不同条件下测试电路板。

我们应充分了解 器件的所有热特性，

这是完成强健的 电源设计必不可少的

一部分。

这正是安全 工作区曲线，简称 SOA，

发挥作用的地方。

在 EVM 上进行的 各种测试的结果

都反映在 这些 SOA 曲线中，

使工程师能够 更轻松地了解模块的

运行状况， 并简化设计优化

过程。

我们首先从理论上 介绍了电源模块如何提供

出色的尺寸和热性能，

随后我们使用 EVM 提供了设计示例，

并且在数据表中 通过 SOA 曲线充分表征了

它的性能。

正是由于我们 电源模块设计师

付出的所有 这些艰苦努力，

我们才能够为您提供 更高密度和更可靠的

产品。

希望您通过本次 培训了解上述知识。

电源模块可以 提供您所寻求的

高密度， 以及出色的热性能，

而且所需的设计活动 比分立式解决方案更少。

请访问 ti.com/powermodules 查找您的下一个电源模块。

谢谢观看。