µPOL-DC/DC-Wandlermodule mit vollständiger Telemetrie

Die microPOL-(μPOL)-Leistungsmodule der Serien FS160* von TDK bieten vollständige Telemetrie, erhöhte Leistung und außergewöhnliche Leistungsdichte bei einer geringen Größe von 3,3 mm x 3,3 mm x 1,35 mm (B x T x H). Aufgrund der Größe und der außergewöhnlichen Leistungsdichte kann jedes Modul dieser Serie problemlos in Designs integriert werden, die auf ASICs, SoCs und allen gängigen FPGAs basieren. Die vollständige Telemetrie (Spannung, Strom und Temperatur) ist über eine I²C-Schnittstelle zugänglich. Die Module arbeiten in einem großen Sperrschichttemperaturbereich von -40 °C bis +125 °C.

Es gibt jeweils mehrere Versionen der 3-A-Teile (Serie FS1603), der 4-A-Teile (Serie FS1604) und der 6-A-Teile (Serie FS1606), und die FS-Reihe umfasst auch Modelle mit 12 A (FS1412). Die Auswahl an DC/DC-Wandlermodulen mit einem Bereich von 3 A bis 200 A deckt ein breites Spektrum an Anforderungen und Anwendungen ab, darunter Big Data, maschinelles Lernen, künstliche Intelligenz (KI), 5G-Zellen, das Internet der Dinge (IoT) und Unternehmensdatenverarbeitung.

Die Module der Serien FS160* integrieren einen Hochleistungscontroller, Treiber, MOSFETs und einen Logikkern in sorgfältig entwickelten Gehäusen unter Verwendung einer SESUB-Version (Semiconductor Embedded in Substrate, in Substrat eingebetteter Halbleiter) von TDK. SESUB macht Drahtverbindungen überflüssig und verbessert die thermische Leistung. TDK integriert auch die IC-Induktivität und die passiven Komponenten des Moduls in ein chipintegriertes Gehäuse, um die parasitäre Induktivität zu minimieren. Dies senkt die Zahl der Verbindungen und erhöht die Effizienz des Moduls, indem der Widerstand und die Induktivität minimiert werden, was zu einer schnellen Reaktion und einer genauen Regelung bei dynamischen Lastströmen führt. Boot- und V_CC-Kondensatoren sind ebenfalls in das Modul integriert.

Diese und andere Designoptimierungen ermöglichen es den Wandlern der Serien FS160*, eine außergewöhnliche Leistung von 1 W pro Kubikmillimeter in Modulen zu liefern, die etwa halb so groß sind wie andere Produkte derselben Klasse. Die Module der Serien FS160* sind so effektiv, dass sie bei einer Umgebungstemperatur von bis zu +100 °C und einer Leistung von 15 W bis 30 W keinerlei Luftstrom benötigen. Das Endergebnis der Verwendung von Modulen von TDK ist eine kleine Lösung, die weniger Platz auf der Platine und weniger Platinenebenen sowie weniger externe Komponenten benötigt, was zu niedrigeren Systemkosten führt.

Der modulare Ansatz macht das Design mit den Serien FS160* zu einer einfachen Angelegenheit für analoge oder digitale Designkonfigurationen für 0,6-V- bis 5,0-V-Ausgänge. TDK hat mehrere Design-Tools für Entwickler entwickelt, darunter auch spezielle Tools für FPGAs aller großen FPGA-Anbieter. Es sind Evaluierungsboards erhältlich, jeweils eines für Module mit 3 A, 4 A und 6 A (entsprechend der Serie FS1603, FS1604 und FS1606). Zusätzliche Design-Tools für die Serien FS160* umfassen SPICE-Simulator-Designs auf QSPICE™. Schnelle Einstiegsdesigns für Schaltpläne und Platinenlayouts sind jetzt bei Ultra Librarian, https://www.ultralibrarian.com/partners/tdk, verfügbar.