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從低至1.5V的輸入進行轉換以提供高達15A的輸出并無需輔助偏置電源

作者:JasonSekanina,AlanChern 時間:2012-07-31 來源:電子產品世界 收藏

  遠端采樣實現(xiàn)準確的 POL 調節(jié)

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/135212.htm

  按照常規(guī),高電流低電壓 FPGA、ASIC 和微處理器均要求在 POL 終端 (通常是 Vdd 和 Dgnd 引腳) 上提供經過精確調節(jié)的極其準確的電壓,標稱為 VOUT 的 ±3% (或更好)。在輸出電壓低于 3.7V 時,這是最難以做到的,而為了滿足這種調節(jié)要求, 提供了一個單位增益緩沖器,以對負載終端處的輸出電壓進行遠端采樣。

  PCB 中 VOUT 和 GND 銅層之間的壓降是不可避免的,這是由物理上存在于模塊和負載之間的電阻性分配損耗造成的。如圖 1 所示,POL 兩端 (VOSNS+ 減去 VOSNS_) 的差分反饋信號在 DIFF_VOUT 端相對于該模塊的局部地 SGND 得到了重構,從而允許控制環(huán)路補償在模塊輸出引腳與 POL 設備之間的供電通路中產生的任何壓降。

   包括一個輸出電壓電源良好 (PGOOD) 指示引腳,當輸出電壓在 VOUT 標稱值的 ±7.5% 以內時,該引腳提供一個邏輯高電平開漏信號;否則,PGOOD 拉至邏輯低電平。 提供折返電流限制,以保護自身和上游電源免受輸出端故障的影響。LTM4611 還包括一種輸出過壓保護功能:當輸出電壓超過標稱值的 107.5% 時,內部低壓端 MOSFET 接通,直到過壓情況清除為止。

  你的機器有多環(huán)保?

  今天和以往同樣重要的是 DC/DC 電源轉換效率和熱量管理。LTM4611 采用耐熱增強型 LGA (焊盤網(wǎng)格陣列) 封裝,以小的焊盤格局 (僅 15mm x 15mm) 和小的物理體積 (高僅 4.32mm,因此僅占用 1cm3 的空間) 提供富有吸引力的高效率。圖 2 顯示了 LTM4611 在各種輸入和輸出電壓組合情況下的效率。除了高效率之外,在給定的輸入電壓和輸出負載條件下,LTM4611 的功耗曲線相對平坦,從而使 LTM4611 的熱設計以及在后續(xù)產品中的重復使用變得簡單易行,即使在電源軌電壓由于 IC 芯片不斷縮小而日益下降的情況之下也不例外?! ?/p>

 

  就越來越多的應用而言,降低輕負載時的功耗與降低重負載時的功耗同等重要。在只要可能而且無論何時只要可行 (就能量轉換而言) 的情況下,數(shù)字器件就會被有意設計成在較低功率狀態(tài)下工作,而且僅間歇性地吸取峰值功率 (滿負載),這種做法越來越普遍。LTM4611 支持脈沖跳躍模式 (Pulse-Skip Mode) 和突發(fā)模式 (Burst Mode®) 工作,與強制連續(xù)模式 (Forced Continuous Mode) 工作相比,這兩種工作模式在較小的負載電流 (< 3A) 時,提供高得多的效率。

  耐熱增強型封裝

  該器件的 LGA 封裝允許從頂部和底部散失熱量,因而便于使用金屬底盤或 BGA 散熱器。這種外型有助于在有或沒有氣流的情況下,實現(xiàn)非常好的散熱。圖 3 顯示了 LTM4611 頂部的紅外 (IR)熱像,圖中 LTM4611 將 5V 輸入轉換為 1.5V/15A 輸出,在沒有氣流的情況下,在實驗臺上測得的功耗為 3.5W。其最高的表面溫度約為 65°C?! ?/p>

 

  結論

  LTM4611 是一款微型模塊降壓型,非常容易放入需要由低壓輸入 (低至 1.5V) 提供大輸出電流的 POL 應用。在整個輸入電壓范圍內,LTM4611 的效率和熱性能都很高,從而簡化了在 POL 應用中的放置。LTM4611 提供高達 15A 的輸出電流,而且可以非常容易地并聯(lián)以產生高達 60A 的電流,就新一代 3.3V 以及其他系統(tǒng)總線架構而言,該器件有助于簡化和實現(xiàn)安裝在電路板上的電源解決方案。

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