電源效率

對于設計高功率解決方案而言，效率是最重要的指標。雖然 TI 可以提供分立式場效應晶體管 (FET) 和穩壓器，但在許多電源設計中，將 FET 與控制器集成非常重要。早期的設計依賴于許多金引線鍵合（如 圖 5 所示）來最大限度地降低 FET 中的電阻，但導線成本有時會超過封裝中芯片的成本。為了降低成本并提高功耗和性能，TI 開發了兼容銅引線的硅技術。

隨著功率密度的提高，TI 采用了垂直 FET 技術和銅夾（如 圖 6 所示），以便在高電流封裝中保持 FET 的低電阻。

半導體制造領域的創新包括：在同一芯片上集成了 CMOS 和雙極晶體管技術，促進了具有集成控制器的高性能 FET 的發展。為了滿足低電阻和先進控制器的要求，TI 開發了 HotRod? 技術，該技術使用低電阻銅凸點將 PCB 上的電源電路緊密連接到芯片上，如 圖 7 所示。

對于需要采用業界通用封裝尺寸的設計人員而言，TI 的增強型 HotRod QFN 封裝技術可提供在整個封裝內路由信號的靈活性（如 圖 8 所示），同時保持超低電阻的連接，從而高效地為終端設備供電。

有許多應用（例如電子手寫筆）都需要極度微型化。如圖 9 和圖 10 所示，將電感器集成到封裝中有助于解決小尺寸限制問題，以便設計人員能夠在過去不適合的地方實現高效率開關穩壓器。除了實現微型化外，TI 的 MicroSiP? 封裝（如 圖 9 和 圖 10 所示）還旨在通過將芯片緊密耦合到 PCB 內的較厚銅層，從而將所有模塊熱量傳遞到 PCB。

設計工程師還需要利用更大功率的模塊，將高效電感器直接集成到封裝中，同時提高功率密度的限制。TI 新的電源模塊采用 MagPack? 技術，這是我們新推出的專有集成磁性封裝，可以提高功率密度和效率、降低溫度和輻射，同時最大限度地減小布板空間并降低系統功率損耗。采用 MagPack 技術的模塊（例如 TPSM82866A 6A 降壓轉換器）的功率密度接近 1A/1mm²，如 圖 11 和 圖 12 所示。

因具有高功率密度并能夠在更高的電壓下運行，氮化鎵 (GaN) 功率級在電池充電和太陽能等市場中越來越受歡迎。如 圖 13 所示，TI 的 100V LMG3100 GaN FET 采用增強型 HotRod 封裝技術，能夠在接近輸入電壓的位置放置散熱過孔，同時電源焊盤可優化封裝的功耗。

TI 的三相 DRV7308 GaN 智能電源模塊 (IPM) 是另一款基于 GaN 的器件，采用業界通用的 quad flat no-lead (QFN) 12mm x 12mm 封裝，尺寸比同類 250W IPM 小 55%，并且使 PCB 尺寸縮小超過 65%，如 圖 14 所示。