パワー モジュール

TI の幅広いパワー モジュール製品ラインアップは、インダクタ内蔵と、TI の MagPack™ パッケージを採用した革新的なパッケージング技術を採用しており、基板面積の制約を解決すると同時に、高性能を実現するのに役立ちます。

• 部品統合を通じてソリューション全体のサイズを縮小し、電力密度を最大化します。
• 使いやすく高集積のデバイスを使用すると、設計プロセスを簡素化できます。
• EMI レベルを低減し、よりクリーンで信頼性の高い性能を実現します。

TI の新しい絶縁型パワー モジュール製品ラインアップは、独自の IsoShield™ 技術を採用しており、ディスクリート ソリューションに比べて最大 3 倍の電力密度を実現します。これにより、基本絶縁または強化絶縁が必要な車載および産業用アプリケーション向けの、よりコンパクトで堅牢な電源設計が可能になります。

• 絶縁型設計で電力密度を最大化するために、フットプリント サイズを小型化します。
• より高いレベルの安全性、信頼性、およびシステムの堅牢性を実現します。
• 既存の各種モジュールに比べて、効率が向上し、温度上昇が減少します。
• 高集積デバイスにより設計期間を短縮。

マルチフェーズ電源製品ラインアップに対して追加された TI の最新製品は、AI による計算需要の増大に伴う最新のデータ センターが必要とする処理能力の急激な向上に対処できます。これらのパワー モジュールは、電力段とインダクタを単一のソリューションに統合しており、より高い電力密度を実現できます。

• ディスクリートの電力段やインダクタ ベースのソリューションに比べて、電力密度を最大化できます。
• マルチソーシングをサポートするために、業界の一般的なフットプリントに従います。
• 過渡性能を向上させるために、トランスインダクタ電圧レギュレータ (TLVR) オプションを内蔵しています。

統合 GaN パワー モジュールは、99% を超えるインバータ効率を提供し、放熱特性を大幅に改善し、電力損失を最小限に抑えます。

• 高度な集積化と電力密度の向上により、ソリューションの省サイズ化とシステム レベルのコスト削減を実現します。
• デッド タイムと伝搬遅延を最小化し、電流高調波を制限し、より高精度の電流センシングをサポートします。
• ゼロ逆回復と包括的な保護機能により、電力効率を最適化し、システムの信頼性を向上させます。

IsoShield パッケージ テクノロジーは、パッケージ サブストレート内で内部金属層を使用し、ファラデー ケージのような構造を形成します。この構成に含まれる電磁放射により、外部シールド部品や複雑な PCB レイアウト手法を使用せずに EMI を大幅に低減できます。また、シールド層は高周波スイッチング ノード上に戦略的に配置され、EMI 放射の可能性が最も高いものを対象にします。

利点：

• 独自の EMI 低減テクノロジーを実装したこのパッケージは、EMI を遵守します。
• 外部 EMI シールド部品が不要になり、設計を簡素化できます。
• デバッグやコンプライアンス テストの必要性を減らすことにより、市場投入までの期間を短縮します。

TI の MagPack テクノロジーは、IC 向けにカスタム製作済みのインダクタを 1 個内蔵しており、パッケージ全体を単一のシステムとして最適化できます。この統合型設計アプローチは、優れた放熱性能を実現し、IC とインダクタの両方から効率的に熱を逃がすことで、システムをより低温に保ち、信頼性を高めます。

利点：

• フル最適化済みのコンパクトなパッケージ設計と電力密度の向上に貢献します。
• DC 損失と AC スイッチング損失の低減を通じて、システム効率を最大化できます。
• インダクタだけでなく、パッケージ全体を優れた EMI シールドでボードを保護します。

オーバーモールド パッケージを採用した TI のパワー モジュールは、密閉型のプラスチック モールド樹脂内にすべての部品を完全に自己完結型で収容しています。この種のパッケージはコンパクトで信頼性が高いため、スペースに制約があり、ノイズに敏感なアプリケーションに最適です。このパッケージには、2 つの主なバリエーションもあります。リードフレーム ベースでは、コンポーネントをリードフレームに直接取り付けます。PCB ラミネート ベースでは、コンポーネントをラミネート サブストレートに取り付けて配線し、より一層のコンパクト化を達成します。

利点：

• リードフレーム ベースの密閉型ソリューションを採用することにより、EMI 性能が向上します。
• PCB フットプリントを最小化するため、かさ上げ型ではなく標準的なインダクタを採用した小型パッケージを使用しています。

オープンフレーム パッケージは、TI の標準的なパワー モジュール スイッチング部品と受動部品を多層ラミネート PCB サブストレートに統合しますが、それらの部品をプラスチック ケースに封止していません。その結果、部品が完全に露出しエアフローが増加します。

利点：

• 放熱性能と空冷性能を改善して、システム性能を向上させます。
• より高い出力電流能力を備えたこれらのパッケージを使用することにより、より大きな電力を必要とする負荷を駆動できます。

低プロファイル パッケージ タイプを採用した各種パワー モジュールは、Z 高さの低減を優先します。このパッケージは QFN フットプリントで、より小型または再分散型のインダクタを使用してスペースを削減します。これらのパッケージのサイズを小型化すると、PCB の裏面など独自の配置オプションが可能になります。

利点：

• モジュールを負荷の近くに配置して寄生パターン長を短縮することにより、効率を向上させます。
• 3 本の軸すべてにおいてスペースを削減することにより、システムのサイズをさらにコンパクトにします。

名前のとおり、このタイプのパッケージには、モジュールの標準パッケージの外側にインダクタが配置されています。回路の残りの部分はモールド コンパウンド内に形成されており、電源コネクタはインダクタを沈殿物に接続しています。この設計では、パッケージの制約とは無関係にインダクタを最適化して望ましい電気的性能を実現すると同時に、インダクタの上面に直接アクセスできるため、スイッチング ノードの波形測定が簡単になります。

利点：

• インダクタのコアから直接エアフローまたはヒートシンクに到達する放熱を強化し、放熱性能を向上します。
• インダクタの上面に直接アクセスできるため、動作とデバッグを容易に測定できます。