研究人員正在研究的方法的功率電感器添加到一個IC,但它被證明是艱難的,因為即使在高頻率下,相對大面積的硅的需要,以適應實現(xiàn)所需的金屬跡線之間的長度,匝數(shù),厚度的數(shù)目,和空適當水平的電感。由于大面積的方式,制作電感器所需的硅鼓勵不需要的電感由于線圈和襯底之間的寄生效應的問題變得更加艱難。
一種解決方案,由科學家在加州大學伯克利分校,大學倡導使用絕緣納米復合磁性材料高達80%,以提高電感給定設備�?商娲�,使用這些高電感的材料允許給定電感的線圈,以大幅收縮。高電感的材料也助推從千兆赫茲范圍內(nèi)的工作頻率,以幾十千兆赫范圍 - 鼓勵更大的收縮。
盡管取得了這些進展,片式電感的商業(yè)化還有一段幾年的時間。盡管如此,設計人員擁有的臨時選項:封裝,既一個集成電路和電感器到單個設備中。這樣的包比傳統(tǒng)的電源模塊更大,但占用比功率模塊和離散電感器的電路板空間。此外,設計人員不面對選擇和設計,在合適的電感器供應商已經(jīng)完成工作的麻煩。
Altera的Enpirion公司PowerSoC DC-DC轉(zhuǎn)換器系列是集成了電感器的電源模塊的一個很好的例子。所述EN23F2QI降壓調(diào)節(jié)器,例如,集成了MOSFET開關,小信號控制電路,補償,和電感器成12×13×3毫米QFN封裝(圖3)。
圖3:Enpirion的PowerSoCs摻入完整開關穩(wěn)壓器,包括電感器,在單一封裝中。
所述PowerSoC代表所需的輸入和輸出濾波的外部電阻器和電容器一個完整的開關穩(wěn)壓溶液分開。該裝置工作在1 MHz的頻率,以降低電感器的尺寸,并可以以高達15所述的從一個4.5-13.2 V輸入提供0.75-3.3訴所述EN23F2Q1工作在約90%以3.3 V和6。圖4的輸出電流的效率示出調(diào)節(jié)器的示意圖。
圖4:Enpirion公司PowerSoC的示意圖。