电源效率

对于设计高功率解决方案而言，效率是最重要的指标。虽然 TI 可以提供分立式场效应晶体管 (FET) 和稳压器，但在许多电源设计中，将 FET 与控制器集成非常重要。早期的设计依赖于许多金引线键合（如 图 5 所示）来最大限度地降低 FET 中的电阻，但导线成本有时会超过封装中芯片的成本。为了降低成本并提高功耗和性能，TI 开发了兼容铜引线的硅技术。

随着功率密度的提高，TI 采用了垂直 FET 技术和铜夹（如 图 6 所示），以便在高电流封装中保持 FET 的低电阻。

半导体制造领域的创新包括：在同一芯片上集成了 CMOS 和双极晶体管技术，促进了具有集成控制器的高性能 FET 的发展。为了满足低电阻和先进控制器的要求，TI 开发了 HotRod™ 技术，该技术使用低电阻铜凸点将 PCB 上的电源电路紧密连接到芯片上，如 图 7 所示。

对于需要采用业界通用封装尺寸的设计人员而言，TI 的增强型 HotRod QFN 封装技术可提供在整个封装内路由信号的灵活性（如 图 8 所示），同时保持超低电阻的连接，从而高效地为终端设备供电。

有许多应用（例如电子手写笔）都需要极度微型化。如图 9 和图 10 所示，将电感器集成到封装中有助于解决小尺寸限制问题，以便设计人员能够在过去不适合的地方实现高效率开关稳压器。除了实现微型化外，TI 的 MicroSiP™ 封装（如 图 9 和 图 10 所示）还旨在通过将芯片紧密耦合到 PCB 内的较厚铜层，从而将所有模块热量传递到 PCB。

设计工程师还需要利用更大功率的模块，将高效电感器直接集成到封装中，同时提高功率密度的限制。TI 新的电源模块采用 MagPack™ 技术，这是我们新推出的专有集成磁性封装，可以提高功率密度和效率、降低温度和辐射，同时最大限度地减小布板空间并降低系统功率损耗。采用 MagPack 技术的模块（例如 TPSM82866A 6A 降压转换器）的功率密度接近 1A/1mm²，如 图 11 和 图 12 所示。

因具有高功率密度并能够在更高的电压下运行，氮化镓 (GaN) 功率级在电池充电和太阳能等市场中越来越受欢迎。如 图 13 所示，TI 的 100V LMG3100 GaN FET 采用增强型 HotRod 封装技术，能够在接近输入电压的位置放置散热过孔，同时电源焊盘可优化封装的功耗。

TI 的三相 DRV7308 GaN 智能电源模块 (IPM) 是另一款基于 GaN 的器件，采用业界通用的 quad flat no-lead (QFN) 12mm x 12mm 封装，尺寸比同类 250W IPM 小 55%，并且使 PCB 尺寸缩小超过 65%，如 图 14 所示。