電源管理芯片能夠在電子設備系統中完成對電能的變換、分配、檢測和其他電能管理工作,是確保電子設備穩定運行的關鍵因素,新能源汽車、工業自動化、5G通信和人工智能等新興市場的快速發展對電源管理芯片的性能提出了更高的要求。同時,在傳統行業,如網通、安防、工業電源和家電類等市場的持續增長,對電源管理芯片的需求也在日益增加。
DCDC變換器是電源管理芯片中的一種,能夠根據系統的要求, 一個電壓值的直流電壓轉換為另一個電壓值的直流電壓,為各種負載提供穩定、高效率的電源供電,從而廣泛應用于各種電子設備中。
思瑞浦可以提供一系列高效的DCDC變換器,目前已經覆蓋200個以上的產品型號,廣泛服務行業內約一千個客戶,并已經與新能源、家電、AI、通信和汽車等多領域的國內外頭部客戶展開長期深入的合作,單品類的出貨量突破一億片。
思瑞浦易于使用的DCDC產品拓撲可以覆蓋Buck(降壓)變換器、Boost(升壓)變換器和隔離電源等多種類型,可提供2.5V至180V的寬輸入電壓范圍,輸出電流范圍介于300mA到20A,具有高效率、高功率密度、低靜態電流、低EMI、低噪聲和寬輸入電壓范圍等優點,同時可以提供多種靈活可靠的參考設計,適用于各類應用,可以支持3.3V、5V、12V、24V和48V等多種總線電壓。
低靜態電流,助力電池應用系統
降低靜態電流可以降低系統的待機功耗,并提升輕載效率,尤其是在電池或超級電容供電的應用場景,如新能源汽車和電表等領域,可以極大地增加電池或超級電容的使用時間和壽命。TPP36x07Q和TPP36x09Q系列是車規級高效率、高功率密度、易于使用的同步降壓變換器,可覆蓋1-6A的輸出電流,全系列的超低靜態電流小于10μA,可廣泛應用于車載娛樂、智能駕駛、汽車顯示屏、域控制器和電池供電等多個系統中。
為提升輕載效率,TPP36x07Q和TPP36x09Q系列采用了輕載降頻技術,可在負載降低時降低芯片的開關頻率,從而降低系統損耗,提升輕載效率。在典型工況下,TPP36x07Q系列的靜態電流約3μA,空載電流約6μA,其1mA負載效率可大于90%;TPP36x09Q系列空載電流約10μA。

系列產品不僅可實現極高的輕載效率,在重載下也有著優異的轉換效率和熱性能。如TPP36x07Q系列集成了90mΩ的HS-FET和60mΩ的LS-FET,最大可驅動3A負載,可以在保證高性價比、高頻2.1MHz小體積的情況下,實現最高93%以上的工作效率和優異的散熱能力,配合極具優勢的靜態電流,可以組合出全負載范圍內的高工作效率。

TPP36307Q效率曲線 (VOUT=5V, PFM mode, Fsw=400kHz)
定頻COT控制架構
可實現固定頻率控制和快速瞬態響應
COT(Constant On-Time)控制是一種用于DCDC變換器的控制模式,旨在調節并穩定變換器的輸出電壓。與傳統的電壓模和電流模控制方式不同,COT控制通過固定導通時間來調節輸出電壓,可以簡化控制電路并提高響應速度,廣泛用于通信和工業控制等領域。
當前COT控制架構的產品大多采用自適應COT控制,其固定導通時間由on-time發生器根據輸入電壓VIN和輸出電壓VOUT(占空比)按比例得出,以保證在不同的占空比范圍內實現偽固定頻率的控制。然而在某些特定的實際應用情況下,由于電路的損耗和控制延時等的影響,DCDC變換器并非始終按照由on-time發生器設定的固定導通時間工作,因此開關頻率會發生明顯變化。TPP21206是2.7V至16V輸入, 集成遠端反饋和精確電流保護的同步降壓變換器,穩態可持續輸出12A的負載電流,廣泛應用于服務器、交換機和光模塊等應用中。TPP21206采用了思瑞浦自主研發的定頻COT控制架構,在實現傳統自適應COT控制的快速瞬態響應基礎之上,可以在不同的負載電流或占空比下實現穩定的開關頻率控制。

豐富的參考設計,助力產品應用
升壓變換器是一種常用的DCDC變換器,能夠將低電壓的直流輸入升壓為更高的直流輸出,思瑞浦可以提供一系列Boost (升壓)變換器、Sepic (升降壓)變換器和隔離反激變換器等多種拓撲的參考設計,在工業控制、汽車電子等領域得到了廣泛應用。TPQ5055xQ和TPQ50571Q是兩款寬輸入電壓范圍的非同步升壓控制器和轉換器,它們具有高效率、小尺寸和易于使用等特點。
如除Boost (升壓)變換器應用外,TPQ5055xQ因出色的靜態工作電流表現,使其也適用于將高壓電池包直接轉換為隔離低壓供電的備用電源場景。這有助于在主電源12V失效的情況下,確保系統滿足系統級功能安全需求。

Sepic方案因為其寬輸入范圍,輸出完全關斷,低EMI并且低成本,固定輸出電壓的場景,在車載電源穩壓、攝像頭電源供電上有廣泛的應用。TPQ50571集成5-A大電流MOSFET可廣泛適用于需要寬輸入范圍的Sepic拓撲,可在寬輸入范圍內避免Buck-Boost拓撲的模式切換造成的不穩定和紋波增大。

DCDC變換器憑借其高效率和高功率密度等出色的性能,已成為電子設備中必不可少的一部分。面向智能化和小型化的市場發展,思瑞浦不斷創新和迭代DCDC變換器,推出了一系列高性能、低功耗和安全可靠的開關電源解決方案。同時深入調研客戶的真實場景,基于應用持續進行產品定義和設計迭代,助力更智能和創新的行業發展。


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