TI突破传统限制，助力高功率密度电源市场
近年来，随着电子设备智能化和性能需求的不断提升，数据中心、车载电子、工业自动化以及人工智能等领域对电源系统的需求也在迅速增长。如何在确保性能的同时，实现电源系统的小型化、高效化和高功率密度成为了业界亟待解决的挑战。德州仪器（TI）最新发布的产品系列突破了传统限制，助力工程师实现了卓越的功率密度。其中包括采用热增强封装技术的 100V GaN 功率级产品和业界超小型的 1.5W 隔离式直流/直流模块，两者均为电源系统注入了创新力量。TI一直以来致力于半导体技术的创新与研发，发布会上，TI氮化镓产品业务负责人杨斐博士和TI中国区技术支持经理宁玉怀先生共同介绍了新产品的突出优势和市场前景。
业界超小型 100V 集成式 GaN 功率级产品
首先,杨斐博士分享了业界超小型 100V 集成式 GaN 功率级产品-半桥模块LMG2100R044和单管GaN加驱动的集成LMG3100R017，都充分利用了氮化镓作为第三代半导体的优势，较低的开关损耗，从而实现了高功率密度设计。通过将驱动与氮化镓集成，TI不仅有效减小了印刷电路板的尺寸，还提高了整个电源系统的效率。
该产品不仅将功率密度提高至惊人的1.5kW/in³以上，而且通过高度集成、更高的开关效率以及更小巧的磁性元件，实现了整体系统成本的降低。
杨博士解释到，该产品能够将印刷电路板（PCB）尺寸减小40%以上，以及大幅降低BOM的数量，从而简化了整个系统的设计和制造。这种优势使得用户能够更快速、更便捷地完成产品的设计和生产。
此外，TI还采用了热增强双面冷却封装技术，简化了散热设计，进一步提升了产品的性能和可靠性。通过优化散热设计，TI有效降低了系统的温度，延长了产品的使用寿命，为用户提供了更加稳定可靠的解决方案。
不仅如此，TI的产品还针对常用拓扑进行了优化，包括降压转换器、升压转换器、降压/升压转换器、LLC转换器、PSFB（相移全桥）转换器、BLDC（无刷直流电机）电机驱动器以及D类音频等。这意味着无论是工业应用、车载电子还是家用电器，TI的产品都能够提供高效、可靠的解决方案。
热增强封装技术进一步提高系统效率
热增强封装技术的创新正引起广泛关注。这项技术的应用不仅提高了系统的效率，还有效改善了散热，从而将开关功耗减半。以一个微型逆变器系统为例，可以看到采用氮化镓（GaN）器件相比传统的硅设计，能够带来显著的性能提升和经济效益。从效率的角度来看，传统硅设计的微型逆变器效率在94-96%之间，而采用GaN后，整机效率可以实现质的提升，达到98%以上。这意味着在家用光伏系统或储能系统中，能够获得更多的电能转换和储存，从而为用户带来更多的经济效益。
另外，从功率密度的角度来看，采用氮化镓器件后能够提升系统的频率，从而减小系统体积，实现系统功率密度的大幅提升。这种提升功率密度的优势具有多重意义。首先，更小的体积能够满足工业应用中对空间的需求，使得设备更加紧凑，适应性更强。其次，优化了系统的整体成本，因为随着体积的减小，系统的安装、包装成本也会相应降低。
从电源设置的角度来看，当频率提高后，包括输出电容、电感等被动元件的尺寸都会减小，从而降低了系统的BOM成本。此外，新的氮化镓产品集成了驱动和GaN，使得外围所需的电路数量大幅减少。因此，无论是从系统整体还是外围电路，新产品都能够帮助用户降低成本、提升系统效率和功率密度。
全新 100V GaN 功率级现支持预量产，其两款型号LMG2100R044 GaN 功率级采用 5.5mm x 4.5mm 16 引脚 ，QFN封装。LMG3100R017 GaN 功率级采用 6.5mm x 4.0mm ，16 引脚 QFN 封装。
业界超小型 1.5W 隔离式直流/直流模块
随着全球汽车电气化进程不断加速，动力总成和电池管理系统（BMS）的设计人员在寻求提高系统功率密度和效率的新途径。在过去，隔离式辅助电源解决方案往往依赖于笨重、庞大且易受振动影响的变压器，导致设计布局复杂，辐射电磁干扰（EMI）严重。然而，德州仪器最新推出的集成式隔离直流/直流模块颠覆了传统设计，实现了高功率密度而无需设计变压器，不仅简化了系统设计，还提高了性能。
宁玉怀经理分享了此产品的优势。这款新型 1.5W 隔离式直流/直流模块采用了集成电路设计，将变压器和硅完全集成到一个封装中，显著缩减了尺寸和高度。相比传统方案，该模块具有超过8倍的功率密度，同时保持相同的输出功率水平，为汽车和工业系统提供了高效、紧凑的解决方案。采用 4mm×5mm 的VSOM封装，该模块的尺寸大大减小，功率密度极高，设计人员可以将其应用于隔离式辅助电源，尺寸可缩减超过8倍，高度降低超过75%，同时BOM数量减半。
UCC33420-Q1 是市场上首款采用超小型封装并符合汽车标准的 1.5W 隔离式直流/直流模块，适用于小型化的汽车系统，如 BMS 和 OBC，助力设计人员满足日益增长的小型化需求。
该模块集成了隔离电源变压器、初级侧和次级侧电桥与控制逻辑，无需使用笨重的变压器，提高了可靠性、简化了设计并增强了抗振性。采用EMI优化型变压器，满足了严苛的EMI要求，如CISPR 32和CISPR25 5类合规标准，同时减少了元件数量和滤波器设计的复杂度，实现了有效抵抗噪声的可靠解决方案。
目前，UCC33420有两个版本支持预量产并提供评估模块，可通过TI.com购买。未来几个月内，将推出适用于800V及以上应用的其他封装选项。
在不断创新和突破的道路上，德州仪器（TI）致力于为全球电源设计领域带来更先进、更高效的解决方案。我们相信，通过持续的技术创新和与客户的紧密合作，TI将能够满足日益增长的市场需求，并为各行业的工程师提供更优秀的工具和资源，共同推动电源系统的发展进步。
