Una coppia di moduli integrati di alimentazione step down a 12 V, 10 A 4 MHz che non utilizza i condensatori di input e output in modo da fornire “prestazioni più performanti” per transienti in applicazioni con limiti di spazio. Sono i moduli CC/CC SWIFT TPSM84A21 e TPSM84A22 realizzati da Texas Instruments, soluzioni che, sottolinea in una nota l’azienda, integrano “MOSFET di alimentazione, induttori schermati, condensatori di input e output e passivi in un ingombro minimo”. Questa tecnologia, si legge ancora in nota, è in grado di fornire “una soluzione di gestione dell’alimentazione il 20% più piccola di qualsiasi altra soluzione basata su moduli di alimentazione a 10 A”. Insieme a Kelvin Odom, Marketing Engineer, SWIFT™ DC/DC Solutions Power Management di Texas Instruments abbiamo approfondito alcuni aspetti legati a questi nuovi prodotti lanciati dall’azienda.
Quali sono le peculiarità tecniche dei due moduli SWIFT™ TPSM84A21 e TPSM84A22?
I moduli di alimentazione SWIFT™ di Texas Instruments sono stati progettati per alimentare FPGA complesse (Field-Programmable Gate Array) o ASIC (application specific integrated circuit) con elevati livelli di corrente in una serie di differenti applicazioni tra cui test e misurazioni, networking, SSD etc. Tutte le componenti integrate di questi moduli sono state scelte con l’obiettivo di offrire livelli ottimali in termini di compensazione e capacità di output in base alla loro specifica gamma di appartenenza (0.55 – 1.35V per i TPSM84A21 e 1.2 – 2.0V per i TPSM84A22). In particolare le FPGA necessitano di diversi livelli di voltaggio: 1.0, 1.2, 1.5, 1.8V sono parametri comuni, ma in alcuni casi specifici possono essere richiesti parametri meno comuni come 0,9 V o 1,35 V. Grazie alla varietà di output che caratterizza questa linea di prodotti TPSM84A21 e TPSM84A22 queste soluzioni possono essere riutilizzati in applicazioni con carichi differenti.
Quali sono i vantaggi di queste nuove soluzioni?
La progettazione con i tradizionali convertitori DC/DC è legata a un ampio sforzo nella selezione di componenti di compensazione del circuito, induttori e condensatori dalle prestazioni ottimali. Gli esperti di Texas Instruments hanno eliminato questo step attraverso l’integrazione di componenti con elevate performance in ciascuno di quesiti moduli semplificando così enormemente il processo di progettazione e consentendo un più rapido ingresso sul mercato. Inoltre la serie di convertitori buck, impiegata per questi moduli, unica nel suo genere, permette frequenze di switching più elevate rispetto ai tradizionali convertitori buck, senza sacrificare performance in termini di efficienza. Queste frequenze più elevate offrono diversi vantaggi: si riduce la dimensione dell’induttore utilizzato nel modulo e, a sua volta, l’altezza e l’ingombro dell’alimentatore, consentendo al modulo di rispondere più velocemente ai transienti elettrici e mantenere una buona regolazione della tensione in uscita.
Quali sono in particolare i vantaggi legati all’utilizzo dello strumento WEBENCH® Power Designer nella progettazione di queste soluzioni?
Una progettazione che unisce questi moduli al WEBENCH® Power Designer consente al progettista di simulare facilmente l’alimentazione elettrica. Questa simulazione dà all’ingegnere una buona stima di come i moduli si comporteranno nel sistema. Inoltre permette al progettista di perfezionare il suo progetto con una varietà di soluzioni di alimentazione che possono essere modulate in base ,all’efficienza nell’alimentazione e ai costi stimati sulla distinta di base (l’elenco di tutti i componenti, semilavorati e materie prime necessari per realizzare un prodotto).
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