전력 모듈

TI의 광범위한 전력 모듈 포트폴리오는 인덕터 통합 설계와 MagPack™ 패키지와 같은 혁신적인 패키징 기술을 통해 보드 공간 제약을 해결하면서도 높은 성능을 제공합니다.

• 부품 통합을 통해 전체 솔루션 크기를 줄이고 전력 밀도를 극대화합니다.
• 사용이 간편한 고집적 장치로 설계 프로세스를 간소화합니다.
• EMI 수준을 낮추어 더욱 깨끗하고 안정적인 성능을 제공합니다.

독자적인 IsoShield™ 기술을 사용하는 TI의 새로운 절연형 전력 모듈 포트폴리오는 개별 솔루션 대비 최대 3배의 전력 밀도를 제공합니다. 이를 통해 기본 또는 강화 절연이 필요한 차량 및 산업 애플리케이션에서 더 작고 견고한 전원 공급 장치 설계를 구현할 수 있습니다.

• 절연 설계에서 전력 밀도를 극대화하기 위해 풋프린트 크기를 줄입니다.
• 더 높은 수준의 안전성, 신뢰성 및 시스템 견고성을 확보합니다.
• 기존 모듈 대비 효율을 향상시키고 온도 상승을 줄입니다.
• 고집적 장치로 설계 시간을 단축합니다.

TI 다중 위상 전력 포트폴리오의 최신 제품은 AI의 계산 요구 증가로 인해 최신 데이터 센터에서 빠르게 증가하는 처리 성능 요구를 해결하도록 설계되었습니다. 이러한 전력 모듈은 전력계와 인덕터를 단일 솔루션으로 통합하여 더 높은 전력 밀도를 제공합니다. 

• 개별 전력계 및 인덕터 기반 솔루션 대비 전력 밀도를 극대화합니다.
• 멀티소싱을 지원하기 위해 업계 공통 풋프린트를 준수합니다.
• 향상된 과도 응답 성능을 위한 통합 TLVR(트랜스-인덕터 전압 레귤레이터) 옵션을 제공합니다.

통합 GaN 전력 모듈은 99% 이상의 인버터 효율을 제공하여 열 성능을 크게 향상시키고 전력 손실을 최소화합니다. 

• 고급 통합 및 증가된 전력 밀도 덕분에 솔루션의 설치 면적이 작아지고 시스템 수준의 비용이 절감됩니다.
• 데드타임과 전파 지연을 최소화하여 전류 고조파를 제한하고 보다 정밀한 전류 감지를 지원합니다.
• 제로 역방향 복구와 종합적인 보호 기능을 통해 전력 효율을 최적화하고 시스템 신뢰성을 향상시킵니다.

IsoShield 패키징 기술은 패키지 기재 내에 내부 금속층을 사용하여 패러데이 케이지 같은 구조를 만듭니다. 이러한 구조가 전자기 방출을 가두어, 외부 차폐 부품이나 복잡한 PCB 레이아웃 기술 없이도 EMI를 크게 낮춰줍니다. 또한 차폐 계층이 EMI 방사 가능성이 가장 높은 고주파 스위칭 노드에 전략적으로 배치됩니다.

장점:

• 독점 EMI 완화 기술을 구현하는 이 패키지를 통해 EMI 규정 준수를 충족합니다.
• 외부 EMI 차폐 부품이 필요 없어 설계를 간소화합니다.
• 디버깅 및 규정 준수 테스트의 필요성을 줄여 시장 출시 시간을 단축합니다.

TI의 MagPack 기술은 IC용 맞춤형 인덕터를 통합하여 전체 패키지가 단일 시스템으로 최적화되도록 합니다. 이 통합 설계 접근 방식은 뛰어난 열 성능을 제공하여 IC와 인덕터에서 열을 효율적으로 방출함으로써 시스템이 더 낮은 온도로 작동하며 안정성도 높아지도록 합니다.

장점:

• 완전히 최적화된 소형 패키지 설계를 통해 전력 밀도를 높입니다.
• DC 손실 및 AC 스위칭 손실을 줄여 시스템 효율성을 극대화합니다.
• 인덕터뿐만 아니라 전체 패키지를 위한 탁월한 EMI 차폐 성능으로 보드를 보호합니다.

오버몰딩 패키징이 적용된 TI의 전원 모듈은 밀폐형 플라스틱 몰딩 화합물 내의 모든 구성 요소를 완벽하게 차폐합니다. 이러한 유형의 패키징은 작고 안정적이기 때문에 공간이 제약되고 잡음에 민감한 애플리케이션에 이상적입니다. 또한 이 패키지는 두 가지 주요 변형으로 제공됩니다. 하나는 리드프레임 기반으로, 부품이 리드 프레임에 직접 장착되며, 다른 하나는 PCB 라미네이트 기반으로, 부품이 라미네이트 기재에 장착 및 라우팅되어 더 많은 공간이 절약됩니다.

장점:

• 리드프레임 기반의 밀폐형 솔루션을 통해 EMI 성능을 향상시킵니다.
• 기둥형 인덕터 대신 표준 방식을 활용하는 소형 패키지로 PCB 풋프린트를 최소화합니다.

오픈 프레임 패키징은 표준 전원 모듈 스위칭 및 패시브 부품을 다층 라미네이트 PCB 기재에 통합하지만, 플라스틱 케이스에 캡슐화하지는 않습니다. 따라서 부품이 완전히 노출되어 공기 유량이 증가합니다.

장점:

• 향상된 방열 및 공기 냉각을 통해 시스템 성능을 향상시킵니다.
• 더 높은 출력 전류 용량을 지원하는 이러한 패키지를 사용하여 더 까다로운 부하에 전력을 공급합니다.

낮은 프로파일 패키지 유형을 사용하는 전원 모듈에서는 Z 높이를 줄이는 것이 우선시됩니다. 이 패키지는 QFN 풋프린트를 갖추었으며, 더 작거나 재배치된 인덕터를 사용하여 공간을 절약합니다. 이러한 패키지는 크기가 작아지기 때문에 PCB 뒷면과 같은 고유한 배치 방법이 제공됩니다.

장점:

• 모듈을 부하에 더 가깝게 배치하여 기생 트레이스 길이를 줄임으로써 효율성을 향상시킵니다.
• 세 개의 축 모두에서 공간을 절약하여 시스템 크기를 더 줄입니다.

이름에서 알 수 있듯이, 이러한 유형의 패키징은 모듈의 표준 패키징 외부에 배치되는 인덕터를 특징으로 합니다. 회로의 나머지 부분은 몰드 컴파운드 내에 밀폐되어 있고 전원 커넥터가 인덕터를 기재에 연결합니다. 이 설계를 사용하면 패키지 제약과 무관하게 인덕터를 최적화하여 원하는 전기 성능을 달성할 수 있으며, 더 쉬운 스위칭 노드 파형 측정을 위해 인덕터 상단에 직접 접근하도록 지원합니다.

장점:

• 인덕터 코어에서 공기 흐름 또는 히트싱크로의 방열 성능이 향상되어 열 성능이 개선됩니다.
• 인덕터 상단에 직접 접근할 수 있어 측정 작업 및 디버그가 더 쉽습니다.