Die zweite Revolution des µModuls®

Vor rund 10 Jahren brachte Linear Technology unter der Bezeichnung µModule eine revolutionäre neue Produktreihe heraus. Die heute von Power by Linear™ / Analog Devices vertriebenen µModul-Komponenten werden komplett mit Leistungsschaltern und DC/DC-Reglern, Dioden, Kondensatoren, Widerständen und Magneten in einem gekapselten, thermisch optimierten BGA- oder LGA-Gehäuse geliefert. Siehe nachstehende Abbildung.

µModule sind ein hervorragendes Angebot in einer Komplettlösung für die Energieverwaltung, die dem Entwickler die Arbeit erspart, ein System von Grund auf neu entwickeln zu müssen. Sie bieten bewährte Lösungen mit geringem Platzbedarf auf der Platine und hervorragenden thermischen Eigenschaften. Das bedeutet höhere Ausfallsicherheit, kürzere Markteinführungszeit und sinkende Kosten. 2010 waren diese Komponenten mit 15 mm x 15 mm x 5 mm bereits klein und hatten Ausgänge bis 50 Ampere.

Heute durchlaufen µModule eine zweite Evolutionsstufe, die bei steigender Leistung ihre Größe schrumpfen lässt. Der kürzlich herausgebrachte LTM4678 ist eine Komponente für einmal 50 Ampere oder zweimal 25 Ampere in einem Gehäuse der Größe 16 mm x 16 mm. Im 3. Quartal 2018 erschienen zwei weitere interessante Komponenten. Der LTM4688 ist eine Komponente für einmal 60 Ampere oder zweimal 30 Ampere derselben Größe (16 mm x 16 mm). Kurz darauf kam der LTM4700 heraus. Dabei handelt es sich um eine Komponente für einmal 100 Ampere oder zweimal 50 Ampere mit Abmessungen von nur 15 mm x 22 mm x 7,82 mm. Der LTM4700 bietet im Bereich von 1 bis 12 Volt und einer Ausgabe von 100 Ampere und 200 LFM einen Wirkungsgrad von annähernd 90 %. Mehrere LTM4700 können zur Skalierung für eine Ausgabe von bis zu 500 Ampere in Reihe geschaltet werden.

Zunächst einmal fällt bei diesen neuen µModulen auf, dass sie anders als die früheren µModule nicht vollständig gekapselt sind. Der Grund dafür ist simpel: Wärmeableitung. Gekapselte Magnete speichern Wärme und bei steigender Leistungsabgabe steigt auch das Wärmepotenzial. Bei den neuen Gehäusen sind die Magnete nicht gekapselt, damit die Wärme über die integrierten Kühlkörper leichter abgeführt werden kann.

Die LTM4678, LTM4680 und LTM4700 sind nur der Anfang einer neuen Revolution bei µModul-Energiemanagementkomponenten. Weitere Komponenten werden folgen und bewährte Lösungen bieten, die bei steigender Leistung und sinkender Markteinführungszeit den Platzbedarf auf der Platine minimieren. Wer diese neuen µModule in seine Entwürfe integriert, kann mit sinkenden Kosten rechnen.

Referenzen:

1 – https://ez.analog.com/docs/DOC-17873-04-19-micromodules-sip-packagingpdf

2 – http://www.analog.com/en/products/power-management/umodule-regulators/umodule-buck-regulators/ltm4678.html

Über den Autor

Image of Stephen Wegscheid Stephen Wegscheid, Senior Product Manager für Halbleiterprodukte bei DigiKey, ist spezialisiert auf analoge/lineare Elektronik, Konnektivitätsprodukte und Einplatinencomputer. Er hat einen Master of Science von der Bemidji State University und über 25 Jahre Erfahrung in Design, Herstellung und Vertrieb. Darüber hinaus ist er Inhaber eines US-Patents.
More posts by Stephen Wegscheid
 TechForum

Have questions or comments? Continue the conversation on TechForum, Digi-Key's online community and technical resource.

Visit TechForum