Fairchild的DrMOS和TinyBuck帮助构造未来的电源

传统上，电源设计涉及分立元器件，包括控制IC和驱动器、MOSFET以及周围组件。下一代高性能应用平台的要求给电源工程师带来了挑战。在高端市场，对高功率密度和高效率的要求越来越严格，而在低端市场，要求主要集中在更低的成本，更小的尺寸和更高的轻载效率。
工程师们一直想找到成熟的控制方法。最近，由于控制方法的研究很难再进行进一步优化，研究焦点开始转向高频工作。 在工业领域，众所周知最大的限制因素在于半导体元件。 MOSFET技术最近的专利性进步在改进效率的同时，为高频操作带来了突破。 更快速的开关速度意味着可使用更小的电感和电容。这直接降低了成本和所需电路板面积。但是，对于传统的分立式功率解决方案，由于与器件的封装、连接和PCB电路板布局相关的寄生电阻和电感，性能已达到极限。（图 1). 因此，进一步提高开关频率需要设备集成和系统级封装技术。

图1. 带分立式元件的降压转换器。

在各种集成技术中，MCM（多芯片模块）因为简单且经济而适用于高频功率转换。Fairchild的GENIII DrMOS产品(FDMF68xx)使用MCM方法，将高侧和低侧MOSFET、MOSFET驱动器集成在6mmx6mm QFN包装内，专为多相降压应用而设计（图 2).

        
(a) 带Fairchild DrMOS的降压转换器。  

(b) Fairchild DrMOS的内部结构

图2. Fairchild DrMOS FDMF68xx。

为了满足客户对于单相、负载点应用的需要，Fairchild还开发了TinyBuckIII(FAN23xx)系列，将控制器、驱动器、MOSFET集成在5mmx5mm PQFN封装内（图3）。 

       
(a) 带Fairchild TinyBuck的降压转换器。     

(b) Fairchild TinyBuck的内部结构。

图 3. Fairchild TinyBuck FAN23xx。

凭借Fairchild的专有器件和封装技术，DrMOS和 TinyBuck产品实现了超过分立式解决方案的卓越性能：
• 紧凑尺寸。 这是因为减少了元件封装和PCB电路板互连数量。
•  高频操作。 减少寄生效应可加速MOSFET的导通和关断，并减少开关振铃。  
• 解决方案总体尺寸较小。 在高频时可使用较小的外部滤波器。 附带好处是降低了BOM总成本。
• 相同频率下的效率提高。 减少寄生效应改进了与MOSFET的导通和关断时间相关的开关损耗。 减少开关振铃也降低了与输入电容ESR、PCB铜损耗和MOSFET开关相关的损耗。
• 获取先进功能变得更容易。 单个封装内与不同元件的互操作性可实现严格的死区时间、电流感测及其它独特功能。
• 易于设计、快速上市。
现在，功率工程师们不必为设计下一代电源而绞尽脑汁了，只要使用Fairchild的DrMOS和TinyBuck产品，就可轻松享受自己的工作时间。