●   降低損耗

●   最優拓撲和控製選擇

●   有效的散熱

●   通過機電元件集成來減小係統體積

 

我還將演示如何與TI合作，使用先進的技術能力和產品來實現這四個方麵，幫助您改進並達到功率密度值。

 

首先，讓我們來定義功率密度
，並著重了解一些根據功率密度值比較解決方案時的細節。

 

什麼是功率密度
？

 

對於電源管理應用程序而言
，功率密度的定義似乎非常簡單：它指的是轉換器的額定（或標稱）輸出功率除以轉換器所占體積
，如圖1所示。

 

圖1：計算功率密度很容易，但如何定義標稱功率和體積通常會導致歧義。

 

但如果您想根據功率密度比較電源，則需要對這個簡單的定義作出充分的說明。

 

這裏的輸出功率是指轉換器在最壞的環境條件下可以提供的連續輸出功率。環境溫度
、最大可接受外殼溫度

、方向、海拔高度和預期壽命都可能會影響相關功率能力。

 

tongyang，ninkeyigenjuzhuanhuanqideyingyonghejiegou

，yiduozhongbutongdefangshidingyidianyuanrongliang。yixiebianliangkenenghuixianzhuyingxiangrongliang
，congeryingxiangsuobaogaodedianyuangonglvmidu：包含或排除電磁幹擾濾波器
、風扇、外(wai)殼(ke)要(yao)求(qiu)以(yi)及(ji)輸(shu)入(ru)和(he)輸(shu)出(chu)儲(chu)能(neng)電(dian)容(rong)器(qi)。這(zhe)些(xie)通(tong)常(chang)是(shi)需(xu)要(yao)的(de)
，但(dan)不(bu)是(shi)許(xu)多(duo)模(mo)塊(kuai)化(hua)電(dian)源(yuan)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)。因(yin)此(ci)，在(zai)比(bi)較(jiao)文(wen)獻(xian)報(bao)道(dao)的(de)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)數(shu)據(ju)時(shi)
，必(bi)須(xu)了(le)解(jie)並(bing)考(kao)慮(lv)這(zhe)些(xie)變(bian)量(liang)。

 

 如需更多信息，請下載白皮書“提供功率密度的利弊權衡及所需技術”

 

功率密度的曆史

 

讓我們簡短地回顧一下
，看看功率密度的魅力從何而來

，以及這一趨勢是如何開始的。

 

從cong開kai關guan模mo式shi電dian源yuan轉zhuan換huan的de早zao期qi發fa展zhan以yi來lai
，效xiao率lv一yi直zhi是shi電dian力li技ji術shu創chuang新xin的de驅qu動dong力li。依yi賴lai於yu輸shu入ru輸shu出chu電dian壓ya比bi以yi及ji少shao數shu可ke用yong拓tuo撲pu的de開kai關guan模mo式shi功gong率lv轉zhuan換huan器qi，可ke以yi打da破po線xian性xing電dian源yuan的de確que定ding性xing效xiao率lv。

 

自20世紀90年代初以來

，在個人計算機和電子、電信和半導體技術進步的推動下，提高效率的需求大大加快。如圖2所示，功率解決方案效率的提高促進了功率密度的不斷進步。

 

圖2：在電力輸送應用中，效率和功率密度是緊密耦合的。

 

能源危機的浪潮以及隨之出現的監管要求使得效率成為電力係統的一個更重要的屬性，特別是對於節能和總體擁有成本而言。

 

近十年來，高功率密度已被公認為是電力係統工程的終極巔峰。

 

如何實現高功率密度

 

為了更好地理解對功率密度的關注，讓我們看看實現高功率密度所需的條件。即使是外行也能看出
，效率
、尺寸和功率密度之間的特殊關係是顯而易見的。

 

效率被認為是實現高功率密度的“把關人”，因為降低器件的熱量至關重要。如要利用更高的效率

，必須縮小解決方案的體積（換句話說，尺寸必須縮小）。同時實現高效率和小尺寸則需要一種能夠在高工作頻率下高效工作的解決方案。這種解決方案尤其應該考慮：

 

●   降低開關損耗。一種可以提供低導通和低開關損耗的開關元件。

 

●   拓撲、控kong製zhi和he電dian路lu設she計ji。您nin需xu要yao正zheng確que的de拓tuo撲pu結jie構gou才cai能neng在zai高gao開kai關guan頻pin率lv下xia工gong作zuo。基ji於yu所suo應ying用yong的de控kong製zhi技ji術shu，考kao慮lv到dao大da多duo數shu轉zhuan換huan器qi拓tuo撲pu可ke以yi在zai不bu同tong的de模mo式shi下xia工gong作zuo，例li如ru傳chuan統tong的de方fang波bo脈mai衝chong寬kuan度du調tiao製zhi、零電壓或零電流轉換或全諧振模式
，控製方法和創新的電路實現也很重要。

 

●   集成。高工作頻率對無源元件的縮放效應可以縮小功率轉換器的尺寸。但是，功率密度難題中還有另一個非常重要的部分——集成，見於在矽技術中通過單片整合電源、控製元件。在半導體器件方麵，設計人員正在使用集成多個半導體裸片的多芯片模塊技術，在許多情況下甚至是無源器件、電容器和磁性組件。轉換器及其外殼的機械和印刷電路板設計無疑是實現高功率密度的關鍵因素。

 

●   更佳的熱性能。TI的de增zeng強qiang封feng裝zhuang和he先xian進jin的de引yin線xian框kuang架jia技ji術shu在zai最zui大da限xian度du地di減jian小xiao外wai部bu冷leng卻que麵mian和he實shi際ji矽gui溫wen度du之zhi間jian的de溫wen度du梯ti度du方fang麵mian發fa揮hui著zhe重zhong要yao作zuo用yong。這zhe些xie技ji術shu以yi及ji相xiang應ying的de建jian模mo和he優you化hua能neng力li提ti供gong了le更geng佳jia的de熱re性xing能neng。這zhe不bu僅jin可ke以yi幫bang助zhu實shi現xian高gao功gong率lv密mi度du設she計ji

，而er且qie可ke以yi長chang期qi、可靠地運行TI的半導體器件。

 

這(zhe)四(si)種(zhong)基(ji)礎(chu)技(ji)術(shu)的(de)結(jie)合(he)是(shi)成(cheng)功(gong)完(wan)成(cheng)高(gao)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)設(she)計(ji)的(de)基(ji)礎(chu)。因(yin)此(ci)，您(nin)可(ke)以(yi)像(xiang)查(zha)看(kan)成(cheng)績(ji)單(dan)一(yi)樣(yang)查(zha)看(kan)所(suo)實(shi)現(xian)的(de)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)，從(cong)而(er)對(dui)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)應(ying)用(yong)最(zui)合(he)適(shi)半(ban)導(dao)體(ti)技(ji)術(shu)的(de)程(cheng)度(du)進(jin)行(xing)評(ping)定(ding)，以(yi)及(ji)查(zha)看(kan)他(ta)們(men)是(shi)否(fou)選(xuan)擇(ze)了(le)正(zheng)確(que)的(de)拓(tuo)撲(pu)結(jie)構(gou)
、控製方法
、機械設計
、熱管理及集成策略。

 

結論

 

如ru果guo您nin真zhen的de想xiang了le解jie功gong率lv密mi度du為wei何he舉ju足zu輕qing重zhong

，除chu了le把ba它ta看kan作zuo是shi電dian力li工gong程cheng的de技ji術shu優you勢shi外wai
，您nin還hai得de看kan看kan整zheng個ge行xing業ye和he社she會hui如ru何he從cong更geng高gao的de功gong率lv密mi度du中zhong獲huo益yi。

 

liru，gengxiaodewulichicuntongchangdengtongyugengshaodeyuancailiaoyongliang，zheyiweizhegengdidecailiaochengben。tongyang，gengxiaodechicunhegengshaodecailiaokenenghuishizhongliangjianqing，zhezaiyunshulingyudedianlixitongzhongshifeichangyoujiazhideshuxing，keyijieshengranliaohuoyanchangyunshujuli。zuihou，suizhegonglvmidudetigao，xiaoxinghuadekenengxingyesuizhizengjia。tuidongzheyifangmianxiangzongshenfazhan，shidedianlizhuanhuanxingyenenggouchuangzaochuqiansuoweiyoudexinshichang。

 

正如這些例子所示
，功率密度非常重要，因為它在係統層麵為製造商
、用戶或運營商帶來明確的經濟優勢。所有的這些優勢都能以較低的總擁有成本得到證明。

 

我希望這些信息和我們功率密度相關的五個培訓視頻係列，能夠幫助您進一步了解我們的公司和技術。我們先進的矽技術和高壓氮化镓功率器件可以幫助您
，從低至5V到600V以上電源電壓範圍內
，實現出色的功率密度。

 

 

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