雙通道6A降壓穩(wěn)壓器提供高效緊湊的解決方案

雙通道、6A降壓穩(wěn)壓器供給高效緊湊的解決方案系統(tǒng)設(shè)計人員被要求生產(chǎn)更小、效率更高的電源解決方案，以滿足全部行業(yè)SoC和FPGA的高耗電需求。在先進的電子系統(tǒng)中，由于電源一定放在SoC或其外頭設(shè)施（如DRAM或I/O設(shè)施）鄰近，所以電源封裝的可占用空間至關(guān)重要。在便攜式儀器中，如手持條碼掃描儀或醫(yī)療數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)，空間更為緊湊。設(shè)計人員面對的問題不只是是找到一個在有限空間放得下的穩(wěn)壓器。緊湊型解決方案的要求常常與其余先進的電子產(chǎn)品要求相矛盾：靠譜的設(shè)計、高效率、大變換比、高功率、小尺寸以及優(yōu)秀的熱性能。此中很多要求需要在其余領(lǐng)域進行衡量，這就給設(shè)計人員帶來了一個困難且耗時的優(yōu)化問題。LTC3636旨在經(jīng)過雙通道6A降壓穩(wěn)壓器簡化設(shè)計人員的任務(wù)，該穩(wěn)壓器在關(guān)斷時耗費特別低的待機電流，在高達4MHz的頻次下工作時，滿載和輕載時都擁有很高的效率。小尺寸和4MHz開關(guān)頻次電源設(shè)計中廣泛存在的事實是，分派的應(yīng)用空間很小。DC-DC變換器的體積和功率密度往常受限于宏大磁性元件、輸入/輸出電容、EMI濾波器和散熱器。在降壓功率變換器中，尺寸和效率常常無法同時滿足：經(jīng)過提升開關(guān)頻次能夠明顯減小電感和輸出電容的尺寸，但高頻工作會增添電感和開關(guān)的開關(guān)消耗。這又使得在狹窄空間進行熱管理變得更為復(fù)雜。LTC3636是一款雙通道、每路輸出6A、高效率單芯片降壓穩(wěn)壓器，1能夠采納最高20V的輸入電源電壓。可編程開關(guān)頻次能夠設(shè)置為高達MHz。高開關(guān)頻次明顯減小了電感和電容的尺寸和值，但與很多高頻解決方案不一樣，LTC3636還保持了高效率，可使用一些擁有更低溝通損耗和直流消耗的超小尺寸鐵氧體電感。兩個通道錯相180°工作，且開關(guān)脈沖交織使紋波更低，反過來又能夠減少輸入電容值。圖1中的雙通道降壓變換器在4MHz的頻次下運轉(zhuǎn)，并使用特別小的電壓和電容。效率和熱性能如圖2所示。熱圖像顯示低于40°C的溫升，在VIN=5V室溫下自然對流。圖1.4MHz雙通道降壓穩(wěn)壓器供給緊湊型解決方案。2圖2.效率曲線（左）和熱圖像（右）。條件：VIN=V，自然對流。整個負載范圍內(nèi)的高效率功率變換整個負載范圍內(nèi)的高效率關(guān)于便攜式設(shè)施和汽車應(yīng)用至關(guān)重要。在重載下，功率消耗應(yīng)較小，電路才能靠譜運轉(zhuǎn)。為了實現(xiàn)這個目標，能夠優(yōu)化重載下的電路設(shè)計，而且聯(lián)合TMON引腳進行熱監(jiān)控，設(shè)計穩(wěn)固的健熱保護實現(xiàn)靠譜的熱管理，這樣，散熱器或強迫氣流散熱就不需要了。輕載下的高效率關(guān)于電池供電系統(tǒng)延伸兩次充電之間的運轉(zhuǎn)時間也很重要。別的，低關(guān)斷功耗是防止電池供電系統(tǒng)漏電的重點。同時衡量重載或輕載時的效率往常會限制一般電源整體解決方案的性能。LTC3636穩(wěn)壓器擁有低靜態(tài)電流，可在輸出電壓高達5V時實現(xiàn)高效率。而LT3636-1型號將VOUT范圍擴大至12V。該降壓穩(wěn)壓器能夠在3.1V至20V的輸入電壓范圍內(nèi)工作，同時每通道供給高達6A的輸出電流。圖3顯示的是一個高效率解決方案，而圖4顯示，其測得的效率在整個工作范圍內(nèi)向來很高。3圖3.高效率雙通道降壓穩(wěn)壓器。圖4.VOUT=5V和3.3V的效率曲線。4圖5.12A/0.85V穩(wěn)壓器和負載瞬變的原理圖?？膳渲糜糜诟哌_12A的雙相單輸出先進的SoC和FPGA電子系統(tǒng)在汽車、交通和工業(yè)應(yīng)用中的激增需要更高性能的電源。這些先進SoC的功率需求不停增添，鑒于傳統(tǒng)PWM控制器和MOSFET的解決方案一定采納單片穩(wěn)壓器，以便獲取更小的尺寸、更高的電流能力和更高的效率。LTC3636旨在知足這些先進的SoC功率需求，同時知足SoC對方案尺寸和散熱的限制。圖5a顯示兩通道并行的電源的原理圖，在0.85V的電壓下供給高達12A電流。當VIN為3.3V時，12A輸出負載的峰值效率為87%。負載瞬變?nèi)鐖D5b所示。在此設(shè)計中，F(xiàn)B1和FB2引腳連結(jié)在一同，和RUN1和RUN2引腳同樣。ITH1和ITH2引腳連結(jié)在一同，并設(shè)置外面賠償以最大限度地減少穩(wěn)固狀態(tài)下的電流失配以及瞬變。結(jié)論工業(yè)和汽車領(lǐng)域應(yīng)用要求供給更高智能和自動化水平以及更多檢測功能，使得電子系統(tǒng)數(shù)目激增，對電源性能的要求亦愈來愈高。LTC3636采納兩個高效率電源軌簡化了系統(tǒng)設(shè)計，每個電源軌可支持高達6A電流，而且關(guān)斷時耗費的待機電流特別低。LTC3636采納散熱增強型、薄型28引腳、4mm×5mmQFN封裝。內(nèi)置過