挑選優(yōu)秀電源解決方案，僅僅單片集成怎么夠？

    系統(tǒng)工程師常常為電源解決方案的選擇而苦惱：要分立解決方案，還是集成解決方案？分立吧，占板面積太大，設(shè)計(jì)起來比較復(fù)雜；而集成的方案通常會因?yàn)楣に嚿系募夹g(shù)瓶頸而犧牲一些性能。有沒有兩全其美的方法呢？國際整流器（International Rectifier，IR）公司最新款穩(wěn)壓器產(chǎn)品SupIRBuck系列便為服務(wù)器設(shè)計(jì)工程師解決了這一難題。

從工藝上作文章，玩轉(zhuǎn)集成“新花樣”

    包括IBM、HP在內(nèi)，越來越多的服務(wù)器生產(chǎn)廠商愿意選擇單片集成的電源解決方案，這種解決方案的高密度、設(shè)計(jì)簡單等優(yōu)勢自然不用說，重要的是，單片集成方案由一家廠商提供， 比起分立方案來，供應(yīng)渠道的穩(wěn)定性要好很多，而且當(dāng)電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，單片集成的解決方案由于外圍電路的設(shè)計(jì)簡單而較容易查出故障根源。所以，單片集成電源解決方案在服務(wù)器業(yè)內(nèi)很受歡迎。但是這種方案存在不靈活、難以提升輸出電流等級、在12Vin條件下效率低、FET設(shè)計(jì)難以優(yōu)化、沒有雪崩保證以及難以測試等缺點(diǎn)。針對這些缺點(diǎn)，IR功率業(yè)務(wù)部POL DC-DC電源轉(zhuǎn)換產(chǎn)品應(yīng)用及技術(shù)推廣總監(jiān)Goran Stojcic向我們詳細(xì)介紹了一種通過工藝上的巧妙處理而平衡傳統(tǒng)單片集成方案缺點(diǎn)的產(chǎn)品SupIRBuck系列。

    Goran指出，MOSFET以及控制IC各自的工藝很不相同，傳統(tǒng)的單芯片集成方案強(qiáng)行將二者刻在同一硅片上，通常會以犧牲產(chǎn)品的性能作為代價(jià)。與傳統(tǒng)的單芯片集成方案相異，SupIRBuck系列實(shí)際上是將獨(dú)立的、采用CMOS工藝的高性能脈寬調(diào)制IC和IR基準(zhǔn)HEXFETR溝道技術(shù)MOSFET封裝在了一個(gè)單芯片中，借助IR成熟的MOSFET封裝工藝，這個(gè)二合一的單片集成方案采用了方形扁平無引腳的QFN封裝，外形僅為5mm X 6mm。據(jù)悉，該方案比分立式解決方案減少了70%的占板面積。談起SupIRBuck系列的研發(fā)，Goran無不自豪的說，我們的競爭對手很難做到我們這種兼顧外形與性能的封裝集成工藝，這是因?yàn)樽鳛镸OSFET的發(fā)明者，IR有著最為成熟的MOSFET工藝。能將這個(gè)單片集成方案做的如此精巧，IR獨(dú)特的MOSFET技術(shù)功不可沒。

巧用封裝優(yōu)勢，兼顧可靠性能與效率

    IR DC-DC產(chǎn)品市場經(jīng)理沈忠亭博士介紹了這種將不同工藝封裝在一起的獨(dú)特優(yōu)勢：由于MOSFET采用的是其獨(dú)立的工藝，可以隨時(shí)優(yōu)化FET的設(shè)計(jì)，并保證雪崩性能，還可以進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)指數(shù)測試。而這些，都是傳統(tǒng)的單片集成方案無法做到的。將MOSFET和脈寬調(diào)制IC封裝在同一個(gè)芯片上，還可以減小二者之間的回路，從而更好的抑制了EMI。

    沈忠亭指出，SupIRBuck系列芯片在散熱方面也下足了功夫，該系列芯片的封裝將地、上管散熱、下管散熱、控制IC散熱分布在4塊不同的區(qū)域，通過焊盤與4塊不同的PCB區(qū)域連接，以達(dá)到很好的散熱效果，可以將熱量控制在2~3度/瓦。

    正是由于以上介紹的種種技術(shù)細(xì)節(jié)，SupIRBuck系列具備了一個(gè)很好的效率特性。對于耗電費(fèi)用支出遠(yuǎn)大于自身價(jià)值的服務(wù)器來說，這個(gè)高效率特性顯得尤為重要，因此，SupIRBuck系列受到了IBM、HP等很多服務(wù)器廠商的使用與重視。

    目前，IR38XX SupIRBuck 負(fù)載點(diǎn)穩(wěn)壓器系列已經(jīng)發(fā)布，提供開關(guān)頻率在600KHz以及300KHz的4A、7A及12A輸出負(fù)載電流而設(shè)計(jì)，可在2.5V至21V的寬輸入電壓范圍下工作，并能提供低至0.6V的輸出電壓。后續(xù)還將推出1.2MHz開關(guān)頻率的產(chǎn)品。IR38XX均采用了同一種封裝，設(shè)計(jì)師可通過“剪切和粘貼”的方式進(jìn)行產(chǎn)品升級。

    在節(jié)能與環(huán)保為電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)主旋律的今天，SupIRBuck系列無疑是深受歡迎的產(chǎn)品。IR這種通過將自身MOSFET技術(shù)優(yōu)勢巧妙運(yùn)用在集成方案中，以達(dá)到簡化設(shè)計(jì)、提高性能的目的的做法，也值得其他電源半導(dǎo)體廠商所借鑒。通過將現(xiàn)有資源的優(yōu)勢整合，電源技術(shù)必將擁有更快更好的發(fā)展！

IR功率業(yè)務(wù)部POL DC-DC電源轉(zhuǎn)換產(chǎn)品應(yīng)用及技術(shù)推廣總監(jiān)Goran Stojcic