如何缩小电源芯片设计并解决由此产生的热性能挑战?

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随着设备尺寸的缩小，工程师正在寻找缩小DCDC电源设计解决方案的方法。如何缩小电源芯片设计并解决由此产生的热性能挑战?
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选着合适的IC
: L) T7 U& }0 S5 Z  }( t7 V减小解决方案尺寸的一种明显方法是选择较小封装的集成电路 (IC)。小外形 (SO)-8 和小外形晶体管 (SOT)-23-6 封装通常用于 12V 电压轨 DC/DC 转换器。它们通常非常可靠。
8 k, {- w' I  I$ l但是，如果我们在一个每毫米都至关重要的行业（例如无人机市场）工作，我们可能正在寻找更小的 DC/DC 转换器。SOT-563 封装比 SOT-23-6 小几乎 260%，比 SO-8 封装小 700%。
除了选择更小的封装外，减小解决方案尺寸的另一种方法是减小输出电感器和电容器。对于大多数应用而言，电感的感值范围是4.7uh~10uh，电感值的选择一般要看纹波的大小来确定，一般要求纹波的电流应低于平均电流的20%。为了保证输出电压的纹波，选择输出的电容值时， 参考负载电流 1mA对应1uF，所以选择合适的电容值也非常重要，要在体积和纹波之间做一个平衡，但是电容器可施加的电压及纹波电流必须在电容器的最大额定以下。

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考虑到散热路径有限，较小的系统面临更严重的热性能问题。
为了有效解决任何可能的热问题并实现更高的效率，我们可以应用具有较低 R DS(on) 的转换器开关。
# ]( e( V# g* I5 y考虑一个 2A 负载转换器，其平均 R DS(on)变化从 100 mΩ 到 50 mΩ。该器件的功率损耗将导致 200-mW 的降低，这将使热阻为 80°C/W 的典型 SOT-563 电路板冷却 16°C。因此，具有较低 R DS(on) 的转换器可在较低温度下提供更好的工作条件。

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现实设计中的嵌入式系统通常应用多个降压 DC/DC 电源芯片。
0 l' R; p* h+ i2 \. n芯片TPS562201具有在SOT-23-6封装的580 kHz的频率，并且TPS562231具有一个SOT-563封装中的850千赫的频率。该TPS562231具有最高频率和最小的IC封装尺寸。此溶液尺寸为约比小142％TPS56221，以及比小227％TPS54228，

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通常，TPS562231在 850KHZ 开关频率下工作，密封在小型 SOT-563 封装中，这有助于减小整体解决方案尺寸。
其低导通电阻还具有良好的热性能。
它适用于需要小型解决方案尺寸的路由器、无人机、机顶盒或任何其他嵌入式设计。