LT8652S同步降壓靜音開關(guān)器件實(shí)現(xiàn)較小的整體解決方案尺寸

LT8652S是一款雙通道、同步、單芯片、降壓型穩(wěn)壓器，具有3 V至18 V輸入范圍。它可以從兩個通道提供高達(dá) 8.5 A 的連續(xù)電流，并支持每個通道高達(dá) 12 A 的負(fù)載。它具有峰值電流模式控制，最小導(dǎo)通時間極低，僅為20 ns，即使在高開關(guān)頻率下也能實(shí)現(xiàn)高降壓比。快速、干凈、低過沖開關(guān)邊沿可在高開關(guān)頻率下實(shí)現(xiàn)高效率操作，從而實(shí)現(xiàn)較小的整體解決方案尺寸。

LT8652S可實(shí)現(xiàn)低EMI和小解決方案尺寸，很少有解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)這種組合。它采用專有的靜音開關(guān) 2 架構(gòu)，可將 EMI 降至最低，同時在高開關(guān)頻率下提供高效率。在這種架構(gòu)中，旁路電容被引入封裝中，這樣，高di/dt環(huán)路在出廠時被設(shè)置為優(yōu)化的布局。宣傳的EMI性能很容易實(shí)現(xiàn)，因?yàn)榻鉀Q方案對應(yīng)用布局不敏感。LT8652S是一款近乎交鑰匙的解決方案，適用于噪聲敏感型應(yīng)用和環(huán)境。?

對于電池供電應(yīng)用，輕負(fù)載和空載空閑時的電流消耗是一個關(guān)鍵參數(shù)，因?yàn)樽钚』穗娏骺杀３蛛姵剡\(yùn)行時間?？臻e條件是許多應(yīng)用程序花費(fèi)大部分時間的地方。LT8652S在突發(fā)模式下具有16 μA超低靜態(tài)電流，可盡可能延長電池壽命。集成的頂部和底部 N 溝道 MOSFET 有助于實(shí)現(xiàn)令人印象深刻的輕負(fù)載效率。LT8652S 還包括強(qiáng)制連續(xù)模式，該模式可在整個輸出負(fù)載范圍內(nèi)控制頻率諧波，并具有擴(kuò)頻操作以進(jìn)一步降低 EMI 輻射。?

LT8652S 提供內(nèi)部和外部補(bǔ)償選項(xiàng)。內(nèi)部補(bǔ)償通過最大限度地減少外部元件來產(chǎn)生更小的解決方案。通過 VC 引腳進(jìn)行外部補(bǔ)償可在高開關(guān)頻率下實(shí)現(xiàn)快速瞬態(tài)響應(yīng)。VC 引腳還簡化了通道之間的均流，以實(shí)現(xiàn)并行、單輸出操作。CLKOUT 和 SYNC 引腳能夠同步其他 LT8652S，以進(jìn)一步擴(kuò)展電流能力。為了確保低電壓、高電流應(yīng)用的負(fù)載處有嚴(yán)格的輸出電壓調(diào)節(jié)，LT8652S 具有差分輸出電壓檢測功能，該功能允許開爾文連接用于輸出電壓檢測和直接從輸出電容器進(jìn)行反饋。

在一些大電流應(yīng)用中，遙測和診斷需要輸出電流信息?？赡苄枰鶕?jù)工作溫度限制或降低最大輸出電流，以防止損壞負(fù)載。LT8652S 的 IMON 引腳可用于監(jiān)視和減小負(fù)載電流?；谪?fù)載或基于電路板溫度的降額可通過使用從IMON到GND的正溫度系數(shù)熱敏電阻進(jìn)行編程。 LT8652S可以通過比較IMON引腳電壓與內(nèi)部1 V基準(zhǔn)電壓源來有效控制負(fù)載或電路板溫度。當(dāng)IMON降至1 V以下時，沒有影響。

電路描述和功能

3.6 V至18 V輸入至3.3 V/8.5 A和1.2 V/8.5 A，采用2 MHz開關(guān)頻率電源，如圖1所示。每個通道可提供高達(dá) 12 A 的連續(xù)負(fù)載電流。完整解決方案只需要幾個額外的元件，包括電感器和一些無源元件。圖2顯示，圖1中的電路實(shí)現(xiàn)了94%的峰值效率。

圖1.超低EMI輻射、基于LT8652S的雙輸出12 V至3.3 V和1.2 V同步降壓轉(zhuǎn)換器。

圖2.基于LT8652S的12 V輸入至3.3 V/1.2 V同步降壓轉(zhuǎn)換器的效率與負(fù)載電流的關(guān)系。

差分電壓檢測提供嚴(yán)格的負(fù)載調(diào)節(jié)

對于高電流應(yīng)用，每英寸PCB走線都會產(chǎn)生顯著的壓降。對于需要非常緊輸出電壓的低電壓、高電流負(fù)載，這種壓降會導(dǎo)致嚴(yán)重的問題。LT8652S具有差分輸出電壓檢測功能，允許客戶建立開爾文連接，用于輸出電壓檢測和直接從輸出電容器的反饋。它可以校正高達(dá)±300 mV的輸出接地線電位。圖3顯示了使用差分檢測功能對圖1的兩個通道的負(fù)載調(diào)整率。

圖3.負(fù)載調(diào)整率和 CVCC 運(yùn)行性能。

高開關(guān)頻率，具有超低EMI輻射和改進(jìn)的熱性能

EMI/EMC合規(guī)性已成為許多電子環(huán)境中的一個重大問題。憑借集成的MOSFET、先進(jìn)的工藝技術(shù)和高達(dá)3 MHz的工作頻率能力，LT8652S可以實(shí)現(xiàn)快速、干凈、低過沖的開關(guān)邊沿，從而在高開關(guān)頻率下實(shí)現(xiàn)高效率操作，從而實(shí)現(xiàn)較小的整體解決方案尺寸。憑借領(lǐng)先的靜音開關(guān) 2 技術(shù)和集成熱回路電容，LT8652S 可同時提供頂級 EMI 性能并降低開關(guān)損耗。開關(guān)頻率的擴(kuò)頻操作也有助于通過EMI測試。集成的熱回路電容使電路對電路板布局和層不敏感。圖4和圖5顯示了圖22中應(yīng)用的CISPR 25和CISPR 5 1類EMI性能。

圖4.CISPR 22輻射了圖1所示電路的EMI性能。

圖5.CISPR 25 5 類輻射 EMI 性能如圖 1 所示電路。

結(jié)論

LT8652S是一款易于使用的單片式降壓型穩(wěn)壓器，具有集成功率MOSFET和內(nèi)置補(bǔ)償電路。它針對具有高降壓比、高負(fù)載電流和低 EMI 噪聲要求的應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。16 μA靜態(tài)電流和突發(fā)模式操作選項(xiàng)使其成為電池供電降壓轉(zhuǎn)換器的完美解決方案，可顯著延長電池待機(jī)時間。其 300 kHz 至 3 MHz 開關(guān)頻率范圍使其適用于大多數(shù)工業(yè)和汽車應(yīng)用。集成MOSFET及其可用的3 MHz開關(guān)頻率可最大限度地減小最終解決方案尺寸。CISPR 22和CISPR 25結(jié)果表明其輻射EMI性能符合最嚴(yán)格的EMI標(biāo)準(zhǔn)。最后，LT2S的靜音開關(guān)8652架構(gòu)使其性能不受布局變化和更新的影響，從而簡化了電路板設(shè)計(jì)過程。

審核編輯：郭婷