从个人消费电子、资料中心的伺服器电源到航太卫星设备，无所不在的电子设备正在消耗前所未有的电力，随着功耗增加，在更小的体积实现更高的功率密度是产业共同的目标。例如，存放资料中心与伺服器的空间有限，伺服器电源架构需要更高的功率密度，才能在有限的体积内提供足够的电力，同时，也需要提升伺服器电源的效率来降低冷却系统的成本。德州仪器 (TI) 透过「提升封装热性能」、「降低切换耗损」、「创新拓朴与电路设计」以及「整合设计」四大创新技术升级散热管理，达成高功率密度目标。

德州仪器（TI）半导体行销与应用经理萧进皇

虽然提高切换频率可增加功率密度，但可能会伴随切换耗损增加以及温度上升的??作用，若要实现前所未有的功率密度，必须同时应对限制密度的每个因素，包含降低切换耗损、提升封装热性能、采用创新的拓朴与电路以及高整合设计。同时，若要实现绝隹的装置性能与品质因数（FoM, Figure of Merit），则必须投资创新半导体技术。德州仪器已投入电源与氮化??（GaN, Gallium Nitride）研究十馀年，具有技术量能，并已成功开发具有最隹性能、适合高电压切换的解决方案。

TI 应用其制程技术、封装与电路架构创新，帮助工程师开发能提升散热的电子产品，包含近期推出的三款电源管理解决方案：TPS566242 高功率密度同步降压转换器、TPS25985 eFuse以及 LMG3522R030-Q1 GaN FET。这些创新解决方案能以更小的封装体积改善系统稳健性并提高功率密度，且不影响系统成本与性能。

最小体积、支援高达6A持续电流同步降压转换器 整合制成节点提升散热性能

TI 於今年五月推出的 TPS566242是一款业界最小体积、支援3V至16V输入电压，以及高达6A持续电流的超高功率密度同步降压转换器，TPS566242 是市场第一款采用能减少系统成本的小体积SOT563（DRL）封装的6A元件，封装尺寸仅有 1.6mm2，新的制程节点透过整合功能和提供额外的接地连接来优化针脚配置，有助提高在PCB板上的散热。高整合式的27.7mΩ和14.8-mΩ RDSON FET设计有效减少切换耗损，并支援最高600KHz的切换频率。TPS566242 能应用在宽频监测、资料中心、以及离散式电源系统。

市场最高电流、首款具有主动式电流共享能力的eFuse 保护高达 300A 电流的企业应用系统

除了以制程技术提高效率，创新的电路设计也在提高功率密度方面发挥重要作用。设计人员一直以来使用离散式热??拔控制器来保护高电流企业应用系统，但随着终端装置制造商和他们的消费者需要更大的电流能力，尤其伺服器电源单元（PSU）通常需要 300A 以上电流，使用离散式电源设计将会使系统变得太大。

TI 於今年十月推出的 TPS25985 eFuse 将整合式 0.59mΩ FET 与电流检测系统配对。这个精准且高效的电流检测系统搭配全新主动式电流共享方案，能简单实现具有高度电流共享与精准电流监测的温度监控，以强化系统功能。结合高效率切换与创新整合，TPS25985 可以在小体积封装下供应高达 80A 的峰值电流，并可堆叠多个 eFuse 提高功率密度。

顶部冷却GaN FET整合闸极驱动器 打造系统级散热解决方案

对於伺服器PSU等大功率应用系统，具备顶部冷却功能的 GaN 是相当有效的解决方案，可以在不加热 PCB 的情况下从 IC 去除热量。 TI於2022 APEC所展示的 LMG3522R030-Q1 GaN FET 是业界第一个采用顶部冷却封装设计的整合闸极驱动器，可以达成更高的效率与电源功率，能支援2-5kW的电源供应单元，从伺服器、资料中心、通讯设备到工业级的系统应用，并提供绝隹的散热性能，并且提供过温与欠压锁定的保护功能。