集成是固态电子产物的基本，将相似且互补的功效聚集到单一器件中的才能驱动着全部行业的成长。跟着封装、晶圆处置和光刻技巧的成长，功效密度赓续进步，在物理尺寸和功率两方面都供给了更高能效的计划。
对产物开辟人员来讲，功率密度是一个一直存在的挑衅，对各类电压下更高电流的需求（平日远低于体系总线）带来了对更小的降压稳压器的需求，如许的稳压器可经由过程一个单极里的多个缩小器，将电压从高达48 V降至1 V，使其可以或许切近负载点，且依然可供给95％以上的能效。
高程度的集成和功率转换的联合并不是传统上好的搭配，由于平日来讲，二者所采取的流程其实不完整兼容。在某些情形下，弗成防止的让步是可以容忍的，例如在绝对较窄的输出电压规模内供给较低功率程度的DC / DC稳压器，或低功率能效可疏忽不计的情形。不幸的是，关于体系开辟人员来讲，此类让步也变得愈来愈难以容忍。
多数功率稳压器现在能供给优越的集成程度，但它们在机能和能效方面广泛较差。关于愈来愈多没法在此方面做出让步的运用，这经常意味着集成程度能够受限于掌握器和用于内部MOSFET的低端/高端驱动器。但是，幻想的计划应当是将一切降压转换器功效集成到一个单1、小型和高能效的器件中，集掌握器、驱动器和MOSFET于一身，以供给更壮大的全体体系优势。
集成的力气年夜
之所以要集成的缘由有许多。在数字或混杂旌旗灯号计划（如微掌握器）中，集成让一系列运用中的经常使用的功效可以或许归并在一路。将它们一路放在一个单一的器件中，从而生成一个计划，这在吸引了相当多的制作商的同时，平日还能下降全体BoM本钱。在这类情形下，所采取的半导体系体例造工艺的提高使集成得以完成。
在功率器件中，集成还能以更有用的方法，供给本钱优势。例如，用于降压转换的重要元件之间的更慎密集成可供给直接的能效增益，这不只意味着较低的BoM本钱，并且可以或许节俭体系能耗。平日，因为能效进步，制作商也可以或许到达更低的全体体系冷却请求。这就可以够在愈来愈多的运用中直接节俭整体具有本钱，如电信和收集装备、基站、工业主动化（包含机械人）、家用电器和电开工具、主动售货机、游戏和金融类机械（如ATM机）、和用来为便携装备充电的电源等。
多芯片模块
经由过程单片或多芯片模块的方法可完成将多个元件集中于一个单一封装。多芯片模块的优势在于，便可集成的组件而言，它能防止单片工艺所触及的年夜量让步。关于像安森美半导体如许的元件制作商来讲，具有最适合的技巧可认为开辟多芯片模块供给一个优化的办法。
从更高的层面上，一个同步降压稳压器拓扑构造有三年夜症结功效，即掌握器、门极驱动器和开关功率MOSFET。有一些器件可胜利地集成掌握器和驱动器，与内部MOSFET一路应用，但很少可以或许将一切三种功效集成到一个单一器件中，为体系工程师供给真实的优势。
FAN650xx系列电压形式同步降压稳压器供给了这一集成程度。采用有针对性的集成方法意味着每一个元素都针对该义务停止了设计和优化，从而构成了一个多芯片模块，该模块将同类抢先的电流输入与应用分立元件没法完成的机能程度相联合。
该系列今朝包含三个器件，电流输入分歧，分离为6A、8A或10A，一切器件均坚持引脚兼容性，采取节俭空间的6 mm x 6 mm PQFN封装，这意味着即便在PCB设计完成后，OEM也可以或许为其运用选择最合适的器件。图1显示了典范运用中FAN650xx的功效图示。
图1：典范运用中的FAN650xx
将高端和低端MOSFET集成于统一封装中的一项重要优势在于其可以或许很好地经由过程驱动器停止优化。在传统计划中，MOSFET为外接，且依据输入电流的请求来停止选择。固然这能够是无益的，但在针对需求的电流停止设计时，它确切会带来一些挑衅。
虽然可供给的现实电源电流仍受集成的门极驱动器容量限制，但内部MOSFET的重要挑衅在于依据感测高端电流封闭掌握环路。这是全体计划的症结部门，因其可供给稳压和过流掩护。外部MOSFET与掌握器和驱动器在设计上集成于一体，意味着电路各部门之间的温度系数婚配得加倍慎密，从而供给更高的精度。而采取一个内部MOSFET的拓扑构造则不具有这类慎密婚配，从而招致能效下降。
现实开辟用于多芯片计划元件的另外一项长处是可以或许在门极驱动器和MOSFET之间完成更慎密的设计优化。这意味着驱动器的转换速度可依据MOSFET停止调剂（这里采取了安森美半导体的PowerTrench MOSFET技巧）。这便可以供给更低的开关节点振铃，且不存在击穿或穿插导电的风险。因为模块化的方法意味着以后电源设计仅能够产生一个单点毛病，是以靠得住性也得以晋升。
多形式操作
除高集成度的优势（包含更好的热机能）（见下文）以外，FAN650xx系列针对更高的设计灵巧性供给多种任务形式。这包含主形式和非主形式下的CCM和DCM。器件上的形式引脚可掌握其能否能在脉冲调制或频率同步形式下任务，带来了诸多设计能够性。图2 A-C显示了FAN650xx系列的典范运用示例。
图2A
图2B
图2C
图2D
图2 A-D是FAN650xx系列若何在强迫CCM或DCM形式下任务的设计示例。在强迫CCM形式下，不管负载前提若何，它都坚持持续导电形式，且频率必定，从而可完成低纹波输入。假如器件在DCM形式下运作，则会在轻载时完成脉冲腾跃，但当电感电流高于0A时会主动切换到CCM形式，进而为轻载或待机时代的运用供给更高的运作能效。
当处于频率同步形式下的主形式时，器件会发生一个与本身时钟相位相差180°的时钟旌旗灯号，使很多器件同步，同时坚持最小的输出纹波，进而进步全体体系能效。
热治理
多芯片模块设计意味着低端MOSFET的源极可以物理衔接一个年夜的接地层。这反过去又应用穿孔为PCB的内层创立了一个高效的热通路。这类设计改良了模块的热特征，从而进一步进步了全体能效。
采取PowerTrench® MOSFET和紧凑的散热加强的6 x 6 mm PQFN封装，使FAN6500xx系列可以或许供给高功率密度机能。
在图3中，FAN65004B用来在5A输入电流下构建一个从48V输出到28 V输入的转换器。
? 外壳温度热电偶位于高侧FET。
? T1 = 117.9?C
? 情况温度热电偶位于电路板的底部。
? T2(Ta) = 98.9?C
该计划可以或许以97％的高能效供给140 W的输入功率，温度仅上升19?C。
图3：FAN650xx系列的热能效示例
FAN650xx系列电压形式同步降压稳压器可在一个单一模块中供给完全的计划，赞助体系工程师和电源设计人员为普遍的运用完成更高的功率密度。凭仗4.5 V至65 V的宽输出电压规模和0.6 V至55 V的输入电压和6 A至10 A的持续电流，该系列中的引脚兼容产物将功率密度和集成度晋升至新程度。
