雷竞技竞猜下载Allegro Microsystems的ClearPower模块解决了设计师面临的最大挑战
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约翰·巴齐内，Allegro MicroSystems的工程总监雷竞技竞猜下载
本·韦斯特，Alle雷竞技最新网址gro微系统公司应用工程部主管雷竞技竞猜下载
有基本的事实是，当谈到电力电子每个系统设计人员必须面对的问题。首先，大多数项目将需要多轮的设计，仿真和审判转嫁EMI（电磁干扰）的严格限制。其次，是引进EMI的组件会降低系统效率，增加成本和解决方案尺寸的问题。这后一点尤其相关的是经常会有的电源解决方案，保留极小的电路板空间，所以使用大型，成熟的解决方案的选项不再有效。最后，热环境一般会比预期的更糟。
幸运的是，在那里这种情况曾经的可怕有点短，近期集成电路设计，系统集成和封装技术发展的服务，以减轻电源设计师的负荷。事实上，现在有可能稳定地提供高质量的设计，通过CISPR 25 5级或EN 55025的严格的限制，同时降低整体解决方案的尺寸和管理散热。
雷竞技竞猜下载在包‘的方法体系快板微的产品，它采用ClearPower模块系列’，提供设计人员一直在寻找了一段时间的答案。ClearPower模块容纳所有高性能开关电源或LED驱动器的主要部分的紧凑封装内，显著缓和设计完整的电源解决方案的任务。
最近开发的ClearPower模块的一个例子是Allegro的APM80900(图1)，用于LED照明应用。雷竞技最新网址功率电感、临界旁路电容器和先进的开关稳压器集成电路被封装在一个长度仅为4 × 6 × 2 mm的包络体中，而可路由衬底技术则用于将各种子组件连接在一起，并与外部世界连接。
通过将这些关键的功率级元件集中放置在一个封闭的范围内，可将促进EMI的大电流开关路径减少10倍。此外，通过直接集成和创新集成电路设计，与传统解决方案相比，整体尺寸可减少70%。
雷竞技竞猜下载Allegro MicroSystems的ClearPower模块具有一个MIS(模压互连基板)可布线引线框架包，具有传统QFN解决方案的外观和感觉。将该技术与行业标准的QFN足迹与可湿侧板相结合，可确保在最恶劣的汽车操作温度下可靠运行。
虽然开发一个可行的电源解决方案，将通过EMI限制的任务已经变得更加容易的功率模块，实现高性能要求模块本身的整体设计方法。这项工作涉及集成电路设计、封装技术和无源元件集成，以实现所需的EMI、热性能和尺寸。
专业的封装和芯片设计技术使ClearPower模块能够实现出色的散热特性。这个因素是至关重要的，因为集成电路和电感都是热源，并且被封装在同一个紧凑的封装中。值得注意的是，ClearPower模块中采用了多层可路由封装技术，这在传统单层引线框架中是不可能的，它允许创建连接和组件间距，以最大限度地散热。模块的可路由的内层(s)包是用来接触IC和被动组件、模块的发热区域(电源开关和电感器)通过通过连接在一起,提供一个有效的方法渠道包内部的热量大,接触垫。
倒装集成电路技术通常用于降低与键合线相关的电阻和电感。仅仅一个倒装芯片连接(称为凸点)的电感就比传统的键合线小20倍左右。因此，可以使用多个凸点连接到每个大功率节点，产生不可测量的小总电感。倒装芯片碰撞还可以降低任何导致EMI的高频振铃，与传统贴合产品相比，还可以降低功耗。
除了这些先进封装技术，ClearPower基于模块的稳压器（包括AMP80900）使用许多相同的技术常规开关稳压器，以进一步减少EMI。一种方法是扩频调制，其调制略微转换器的开关频率。在这里，能在更宽的频率范围，以降低噪声能量峰值散开。降低EMI的另一个有效的方法是通过降低开关导通损耗。ClearPower模块被独特地设计和配置，以尽量减少这样的损失。
一旦电源设计已经通过其初始阶段了，EMI在一个特殊的测试实验室进行评估，往往导致深夜，强调工程管理人员和不方便后期设计修改。由于EMI实验室的时间通常是按小时收取，因此在设计团队有责任迅速达成一个可行的EMI解决方案。所采用平息EMI这种需求导致任何数量的非理想解决方案，包括金属屏蔽件，无源缓冲器和共模扼流圈的输入。这些额外的无源器件增加了成本，提高整体规模和降低系统效率，从而导致更高的散热。
ClearPower模块的承诺是不再需要这些有些绝望的措施。今天，CISPR 25 Class 5兼容的解决方案可以用更少的努力交付。为了证明这一点，图2显示了模块解决方案和常规对应方案之间的类似比较。两种设计都采用相同的输入滤波器和2.5 MHz开关。请注意，该模块的设计通常非常接近测量系统的噪声底，并且显示出比传统设计低得多的噪声。
除了EMI问题外，减少电源解决方案的外壳和板上的轮廓也是一个持续的挑战。虽然每一种类型的电子元件都需要电源来完成其功能，但这一概念通常出现在过程的后期，很少受到关注。将电源作为一个后顾之忧，将无法实现最优设计，导致许多系统问题。Allegro的ClearPower模块是可行的解决方案，可以提高性能并简化设计。此外，通过减少外部组件、集成磁体和使用定制的电源封装设计，ClearPower模块可以减少高达70%的整体解决方案尺寸，如图3所示。
最终，EMI缓解是随着更多的系统变得无线连接或集成到小的空间，那里是一个高电位与其它设备干扰增加的挑战。从快板微ClearPower模块提供了一种快速，雷竞技竞猜下载解决这些困难的EMI挑战的有效和可靠的解决方案。此外，ClearPower模块减少R＆d的时间和成本，并简化的材料清单，而对于功率解决方案所需的PCB面积显著减少，留下的空间更多的增值的功能。总之，电源模块日益成为主流，并在系统开发的总体成本效益计算相媲美。