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    2023-05

    拓爾微為家電“可靠性”再添國產“芯”助力

    發布時間: : 2023-05-17
    全球家電行業風起云涌,中國家電企業底線不斷提升,在芯片環節,國產替代正在加速布局。 與消費電子行業相比,家電芯片對可靠性要求更高且對價格具有極高的敏感性,國內芯片廠商作為家電行業的后來者,難以形成性價比優勢,同時缺乏市場數據證明芯片性能,國產替代之路顯得舉步維艱。 以家電用電源管理芯片為例,此類芯片在家用電器中擔負電能轉換、分配、檢測及其他電能管理職責,一臺家電中通常內置1-8顆電源管理芯片,因為需要實現不同的電能管理職責,會使用多顆不同類型的電源管理芯片,包括AC-DC芯片、DC-DC 芯片、柵驅動芯片等。 拓爾微很早就涉足家電行業,已有多款電源管理芯片量產,進入一流家電廠商供應商。TMI33421是拓爾微最新推出的一款30V, 2A 同步降壓DC-DC轉換器,在效率和可靠性方面表現俱佳。 高效率:最高可達95% 家電設備工作中不可避免會發熱,引起設備升溫的直接原因是電路功耗器件的存在,其發熱強度隨著功耗的大小而變化。若設備持續升溫,內部期間會過熱失效和故障,降低設備的可靠性,所以GB 4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全 第1部分:通用要求》第11章明確要求要限制家電設備的溫升。 一般情況下,DC-DC的功率損耗與芯片內部工藝設計相關,在不同的使用情況時效率也不同。TMI33421是一顆同步降壓轉換器,將2顆MOS管集成在芯片內部,實現更小的功率損耗,在2A的正常工作電流下,效率高達93%,甚至在半載/滿載狀態下效率可提升3%,最高達95%,能在降低外圍器件成本的前提下降低整體溫度。 打嗝短路保護,降低功耗 ? TMI33421具有輸出短路保護功能,在檢測到過流事件時啟動打嗝工作模式:逐周期限制電路隨即做出反應限制峰值電流;然后周期計數電路對開關周期計數;在一定數量的連續周期過后,開關穩壓器關斷一定時間,嘗試再次啟動;如果過流事件已消除,則開關穩壓器將啟動并回到正常工作狀態。否則,它將檢測到另一個過流事件并再次關斷,并重復之前的循環。 如下圖所示,在持續故障條件下,與降頻工作模式相比,打嗝模式器件短路功耗更低,IC發熱少,溫升更低,可有效提升系統的可靠性。 TMI33421除了集成短路打嗝保護功能外,還集成輸入OVP保護功能,極限耐壓高達33V,進一步提升芯片的可靠性。 應用建議 ● TMI33421 同步降壓集成功率管,不需外置肖特基二極管,且散熱和轉換效率優秀,可節省BOM成本和PCB面積; ●?最低輸出電壓建議不低于3.3V,(RT浮空570kHz頻率條件下) ● 如需要低于3.3V輸出,建議通過RT電阻調低工作頻率,使得最小ontime大于200ns,從而保證工作穩定; 家電對芯片的需求和創新要求在不斷提升,而國外又進一步收緊芯片出口限制,國產替代是擺在整個行業面前的一個重大議題,中國工程院國家制造強國建設領導小組提出,在“十四五”期間中國家電業亟需補上核心關鍵零部件等短板。 拓爾微堅持立足“專精特新”,緊盯市場需求,站在“國之大者”高度,發揮創新資源優勢,繼續“深耕行業”加速技術和產品創新迭代,為家電設備可靠性助力,為家電行業生態的完善增加“芯”動力。
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