美國懷格公司（Vicor）推出V·I 晶片電壓轉(zhuǎn)變器模塊（VTM）,型號(hào)為V048K015T80。這種VTM 在速度、密度和效率方面打破了記錄,達(dá)到先進(jìn)的DSP、FPGA、ASIC、處理器芯核和微處理器這些負(fù)載對(duì)電源的要求,同時(shí)輸入和輸出是互相隔離的。VTM模塊把48 V輸入直流電壓轉(zhuǎn)換為1.5 V,瞬變反應(yīng)及復(fù)原時(shí)間不到1微秒,它的體積不超過0.25立方英寸,而輸出電流高達(dá)80 A,效率很高,史無前例。VTM模塊可以并聯(lián)起來使用,輸出幾百安培的電流,在空載時(shí)的輸出電壓可固定在直流1.0V至1.8 V間任何電壓值,在滿負(fù)載時(shí)的輸出電壓可固定在直流0.9 至1.7 V間任何一點(diǎn)。
V·I 晶片 VTM 是懷格公司最近推出的分比式功率結(jié)構(gòu)（Factorized Power Architecture）的關(guān)鍵組件。它與中轉(zhuǎn)母線結(jié)構(gòu)（Intermediate Bus Architecture）不同。在中轉(zhuǎn)母線結(jié)構(gòu)中,是為裝在負(fù)載旁邊的非隔離式轉(zhuǎn)換器或者VRM供電,母線電壓低,效率不高。在分比式功率結(jié)構(gòu)中,產(chǎn)生一個(gè)電壓稱作Vf, 這是一個(gè)受到控制的電壓,以減少分布損耗,同時(shí)又可以把大量的能量存儲(chǔ)起來,由隔離式電壓轉(zhuǎn)換模塊向負(fù)載提供電流或者吸收來自負(fù)載的電流。VTM的帶寬為 1 MHz,可雙向傳輸功率,能夠高效率地把功率輸送給負(fù)載或者吸收來自負(fù)載的能量,并且在負(fù)載變化時(shí)限止電壓的波動(dòng)。V048K015T80型號(hào)VTM的開環(huán)輸出電阻Rout大約是1.3毫歐姆,可以用來為微處理器這類負(fù)載進(jìn)行自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)（Automatic Voltage Positioning）。VTM模塊采用表面貼片封裝,外形尺寸只有1平方英寸,取代了VRM方案,免除附屬組件和連接器, 這些東西存在不利的串聯(lián)電抗,而且會(huì)發(fā)熱。對(duì)于VRM,需要在負(fù)載端上并聯(lián)電解電容器或者鉭電容器,但是在使用VTM模塊時(shí),不需這些壽命有限的電解電容器或者鉭電容器：VTM在輸入端有一個(gè)電容器,在頻率高達(dá)1 MHz時(shí)它在輸出端的等效電容是輸入電容的1,000多倍,節(jié)省了材料和電路板的空間,并且降低了系統(tǒng)的成本。
V048K015T80型號(hào)的VTM 把額定值為48 V的直流輸入電壓轉(zhuǎn)換為1.5 V的直流輸出電壓,在輸出電流高達(dá)80 A時(shí),輸出電壓可在直流0.9至1.8 V間受控,相應(yīng)的Vf可控范圍為直流32V至57.6V。VTM可以工作在開環(huán),也可以工作在閉環(huán),取決于具體的應(yīng)用是否需要進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)。在開環(huán)時(shí),VTM 的輸出是輸入電壓Vf乘上變換系數(shù)K,K=1/32,輸出電阻為Rout = 1.3毫歐,可以用于要求電流很大、效率很高、輸出電壓很低,而且輸出電壓可以編程的場合。閉環(huán)回輸?shù)絇RM或DC-DC轉(zhuǎn)換器能夠補(bǔ)償Rout效應(yīng)。
輸出為直流1.5V的 VTM使用V·I ® 晶片封裝,可以使用標(biāo)準(zhǔn)的拾放設(shè)備和表面貼裝裝配工藝來裝配,它的電流密度達(dá)到320 A/in 3,這是一個(gè)突破。使用V·I ® Chip BGA封裝時(shí) (板內(nèi)安裝),整塊電路板的高度不超過4 mm（0.16英寸）。使用J型引腳的V·I® Chip式封裝時(shí)(板上安裝),整塊電路板的高度不超過6 mm（0.25英寸）。V·I®晶片 封裝的外形尺寸為1.26 英寸 x 0.85 英寸 x 0.24 英寸。
V·I® Chip BGA封裝的半導(dǎo)體結(jié)至外殼的熱阻以及半導(dǎo)體結(jié)至BGA的熱阻很低,因此在熱管理方面很靈活。采用J型引腳的V·I® Chip封裝的熱性能與半導(dǎo)體結(jié)至板的熱阻相當(dāng)。VTM的效率高、熱阻低、安全的工作溫度范圍很寬,因而在一般情況下不需要使用散熱器。如果需要在惡劣環(huán)境滿載操作,可選擇已備0.25英寸頁針散熱器的型號(hào)。
采用V·I®晶片BGA封裝的V048K015T80 型號(hào),包裝方式有JEDEC或者帶裝和盤裝,以便于自動(dòng)化貼片機(jī)和SMD裝配技術(shù)使用。 |
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