电源@@开发通常是一个艰难的@@过程@@。无论是用于交流电设备@@还是便携式设备@@@@，用户都期望电源@@达到很高的@@效率@@，同时尽可能保持小巧紧凑@@。成本也是一个重要因素@@，另外@@电源@@还必须是安全可靠的@@@@，这一点不言自明@@。
Recom 的@@总部位于奥地利格蒙登@@，作为一家非常成功的@@欧洲@@ AC/DC 电源@@和@@@@ DC/DC 转换器制造商@@，该公司必然要面临并克服这些设计挑战@@。在@@最近的@@一个项目中@@，Recom 希望开发一款电源@@@@，适用于医疗和@@其他应用@@。他们的@@目标是创建一个解决方案@@，将公司以往产品型号的@@功率密度提高@@一倍@@，而不影响安全性@@、可靠性@@、效率和@@性能@@。为了达到这个目标@@，开发团队必须采用@@最新的@@@@开关控制器@@、拓扑和@@元器件@@@@，因而@@他们向@@ Nexperia（安世半导体@@）寻找帮助@@@@。
图@@1：Recom Power的@@ ACM1200-V、1200 V AC电源@@
严格医疗要求设定基准@@
新的@@@@ Recom RACM1200-V 电源@@必须满足@@ IEC60601-1 的@@严格要求@@，包括一系列的@@技术@@标准@@，旨在@@确保医疗电气设备@@的@@安全性和@@性能@@。这些要求包括在@@@@ PCB 上提供@@适当的@@爬电距离和@@电气间隙@@，从@@而确保安全性@@，同时将功耗保持在@@最低水平@@。
产品参数指定@@ AC/DC 电源@@必须提供@@@@ 1.2 kW 的@@峰值@@输出@@@@功率@@。除了主输出@@之外@@，还必须有两个辅助输出@@@@：12 V/1 A 电源@@为可选冷却风扇供电@@；始终开启的@@@@ 5 V/1 A 输出@@用于控制和@@监控用途@@。
为了尽可能降低待机功耗@@，即便在@@主输出@@关闭时@@，整体效率也必须维持很高的@@水平@@。这意味着电源@@必须保持高效@@，无论是在@@@@1.2 kW峰值@@负载下@@，还是在@@活动待机状态下提供@@@@ 5 W 或@@更低功率时@@，在@@单个器件@@中满足这一系列要求是非常困难的@@@@。
图@@2：Recom的@@RACM1200-V AC/DC转换器框图@@@@
除了面向医疗用途之外@@，电源@@还必须适用于工业@@、楼宇自动化@@、IT 和@@家用电器部署@@。就外形尺寸@@而言@@，电源@@必须紧凑小巧@@，适合安装在@@标准@@ 19 英寸机架内部@@。
Trench肖特基二极管@@应用@@
在@@电源@@设计@@中@@，最具挑战性的@@部分是始终开启的@@@@@@ 5 V 输出@@，因为它意味着设计人员需要使用@@单独的@@@@ AC/DC 电源@@，而这个电源@@会占用宝贵的@@空间@@@@。由于设计必须保持紧凑尺寸@@@@，因而@@放置这个额外电路的@@唯一选择是在@@靠近主输出@@器件@@的@@位置@@，但在@@传送输出@@电流时@@，主输出@@器件@@会发热@@。这意味着过热是一个很大的@@风险@@，在@@进行设计时@@，必须非常小心谨慎@@。
最初@@，Recom 试图@@为@@ DC/DC 和@@ AC/DC 辅助电源@@转换器安装平面肖特基整流二极管@@，但过热仍旧是一大难题@@（特别是在@@全负载条件下@@）。
为了解决这个难题@@，Recom 选择采用@@@@ Nexperia（安世半导体@@）提供@@的@@@@ Trench 肖特基二极管@@。Trench 肖特基二极管@@是在@@肖特基二极管@@的@@原始概念基础之上发展而来的@@@@。Trench 概念旨在@@减少漏电流@@，从@@而提高@@热稳定性@@。与平面肖特基二极管@@相比@@，Trench 肖特基二极管@@可以提高@@开关性能@@。
Nexperia（安世半导体@@）的@@ PMEG100T20ELR 器件@@目前已用于@@ RACM1200-V 的@@降压转换器@@，提供@@ 12 W 风扇输出@@@@（参见图@@@@2）。这款@@ Trench 肖特基二极管@@采用@@@@小型扁平表贴封装@@@@，能够处理最高@@ 2 A 的@@正向电流@@，最大反向电压为@@ 100 V。此外@@，它还具有很低的@@漏电流@@。
图@@3：RACM1200-V的@@高密度@@PCB采用@@PMEG100T20ELR
具有低反向恢复电荷和@@高效率@@
PMEG100T20ELR 还具有很低的@@正向压降@@。在@@室温下@@，正向压降通常为@@ 705 mV，最大值@@仅为@@ 800 mV（在@@ 125℃温度下@@，典型值@@为@@ 590 mV，最大值@@为@@ 660 mV）。它具有很低的@@反向恢复电荷@@（Qrr），通常仅为@@ 8.5 nC。事实证明@@，这些特性至关重要@@，可以尽可能减少转换器的@@每个开关周期的@@整流二极管损耗@@（请参见图@@@@@@4）。
图@@4：Trench肖特基整流二极管提供@@行业领先的@@开关特性和@@低@@Qrr值@@
此外@@，他们选择的@@@@ Trench 肖特基二级管具有很低的@@反向漏电流@@，典型值@@仅为@@ 60 nA（在@@60 V 的@@反向电压下@@）。从@@ DC/DC 转换的@@视角看来@@，这种特性非常重要@@，由于开关@@ MOSFET 的@@高占空比@@，输入@@/输出@@电压比率很低@@，因为二极管处于关断状态的@@时间更长@@。如果没有这种器件@@@@，Recom 必须更改某些电源@@规格数据@@，这些数据会对性能产生严重影响@@。
图@@ 5 显示了@@ Trench 和@@平面肖特基二极管@@的@@整体效率@@。该图@@表明@@，在@@更高的@@开关频率下@@，使用@@ Trench 二极管的@@优势会增加@@。
图@@5：Trench和@@平面肖特基二极管@@的@@效率比较@@
无论器件@@如何高效@@，它总会散发一些热量@@，因而@@ Recom 工程师在@@如何冷却器件@@的@@问题上想了很多办法@@。Nexperia（安世半导体@@）的@@Trench肖特基二极管@@使用@@铜夹片式@@ FlatPower(CFP) 技术@@，改进从@@封装@@到电路板的@@热量传导@@。它可以提供@@小巧@@、纤薄且轻便的@@设计@@，实现优良的@@散热性能@@。
提供@@宽广的@@@@ SOA，改进热稳定性@@
利用@@ Nexperia（安世半导体@@）的@@ CFP 技术@@，Recom 能够设计具有低热阻抗路径的@@@@ PCB，能够散发产生的@@热量@@，而无需为功率二极管使用@@导热垫片或@@其他散热器@@。
Trench肖特基配置还意味着二极管的@@热稳定性得以改进@@，具有宽广的@@安全工作区@@（SOA），如图@@@@ 6 所示@@。这样可以降低在@@整流器中出现热失控的@@机率@@。因此@@，Recom 工程师能够设计电源@@@@，在@@ 50℃ 的@@环境温度下@@@@，提供@@完整辅助电源@@和@@@@@@ 800 W 主电源@@@@，而无需强制风冷@@。
图@@6：Trench肖特基二极管@@的@@设计提供@@宽广的@@@@@@SOA
为了让设计的@@电源@@能够安装到标准@@ 19 英寸机架中@@，最大高度必须在@@@@ 40 毫米@@以下@@。Nexperia（安世半导体@@）的@@ Trench 肖特基二极管@@的@@外形尺寸@@非常小@@，需要占用的@@空间@@仅为大多数竞争器件@@的@@一半@@。这为@@ Recom 提供@@了更多灵活性@@，可以腾出电路板上的@@更多空间@@放置其他器件@@@@。
图@@7：Nexperia的@@Trench肖特基二极管@@采用@@@@CFP封装@@，需要的@@@@PCB空间@@ 仅为替代解决方案的@@一半@@
Recom 电源@@设计@@总共采用@@了@@ Nexperia（安世半导体@@）的@@超过@@ 70 种产品@@，大多数是二极管@@、晶体管和@@逻辑@@器件@@@@，另外@@还有三种@@ Trench 肖特基二极管@@（器件@@编号@@PMEG40T20ER）。项目期间@@，Nexperia（安世半导体@@）电源@@专家随时为@@ Recom 提供@@支持@@，提出技术@@建议@@，帮助@@ Recom 工程师优化设计@@，选择合适的@@器件@@@@。
电源@@提供@@高功率密度@@，无需使用@@风扇@@
通过与@@ Nexperia（安世半导体@@）就此项目展开合作@@，Recom 能够推出高效的@@基板冷却式电源@@@@，其尺寸@@仅为@@ 228 x 96.2 x 40 毫米@@。RACM1200-V 目前已经上市销售@@，能够提供@@@@1 kW的@@连续功率输出@@@@，基板温度保持在@@@@80℃。它还可持续@@ 10 秒提供@@高达@@ 1.2 kW 的@@峰值@@输出@@@@，或@@在@@有气流的@@情况下连续输出@@@@。它通常能够达到@@95 %的@@峰值@@效率@@。除了广泛的@@可编程功能之外@@，这款@@电源@@提供@@高功率密度@@@@，无需使用@@风扇@@，因而@@非常适合在@@各种高可用性应用中使用@@@@。为了满足这种产品@@的@@所有预期设计规范@@，Recom 发现@@ Trench 肖特基二极管@@是首选方案@@。它们提供@@良好的@@效率@@、开关性能和@@热稳定性组合@@，采用@@节省空间@@的@@紧凑封装@@@@。
图@@8：Recom电源@@的@@医疗应用前景@@
Recom 的@@创新经理@@ Steve Roberts 解释道@@：
我们考察了来自不同@@ Trench 肖特基二极管@@供应商的@@产品@@，经过仔细甄选@@，决定将@@ Nexperia（安世半导体@@）器件@@作为首选产品@@。这些器件@@提供@@增强的@@散热性能@@，具有更大的@@安全工作区@@，如果我们要满足与医疗应用相关的@@标准@@，这些特性至关重要@@。另外@@，这些产品的@@外形尺寸@@非常小巧@@，这也是一大关键优势@@。
Nexperia (安世半导体@@)
Nexperia（安世半导体@@），作为生产大批量基础半导体器件@@的@@专家@@，其产品广泛应用于全球各类电子@@设计@@。公司丰富的@@产品组合包括二极管@@、双极性晶体管@@、ESD 保护器件@@@@、MOSFET 器件@@、氮化镓场效应晶体管@@ (GaN FET) 以及模拟@@ IC 和@@逻辑@@ IC。Nexperia 总部位于荷兰奈梅亨@@，每年可交付@@ 1000 多亿件产品@@，产品符合汽车行业的@@严苛标准@@。其产品在@@效率@@（如工艺@@、尺寸@@、功率及性能@@）方面获得行业广泛认可@@，拥有先进的@@小尺寸@@封装@@技术@@@@，可有效节省功耗及空间@@@@。
凭借几十年来的@@专业经验@@，Nexperia 持续不断地为全球各地的@@优质企业提供@@高效的@@产品及服务@@，并在@@亚洲@@、欧洲和@@美国拥有超过@@ 12,000 名员工@@。Nexperia 是闻泰科技股份有限公司@@ (600745.SS) 的@@子公司@@，拥有庞大的@@知识产权组合@@，并获得了@@ IATF 16949、ISO 9001、ISO 14001 和@@ ISO 45001认证@@。