開關(guān)模式、降壓型DC/DC μModule穩(wěn)壓器創(chuàng)建完整的負(fù)載點解決方案

15A 高效率輸出，采用低輸入電壓

LTM4611 是一款開關(guān)模式、降壓型 DC/DC μModule 穩(wěn)壓器，采用緊湊的 15mm × 15mm × 4.32mm LGA 表面 裝載包。開關(guān)控制器、MOSFET、電感器和支持元件封裝在封裝中。利用一個內(nèi)置差分遠(yuǎn)端采樣放大器，LTM4611 能夠嚴(yán)格調(diào)節(jié)其輸出電壓（0.8V） 至 300mV 以內(nèi)的 V?在并可從 15.1V 至 5.5V 輸入高效提供 5A 輸出。只需少量組件即可利用 LTM4611 創(chuàng)建完整的負(fù)載點 （POL） 解決方案（參見圖 1）。CSS電容提供輸出平滑啟動，并限制上電期間的輸入浪涌電流。CFFCP設(shè)置環(huán)路補償，以實現(xiàn)快速瞬態(tài)響應(yīng)和良好的穩(wěn)定性。輸出電壓 1.5V 由單個電阻器 R 設(shè)定設(shè)置。效率非常出色，甚至低至最低輸入電壓。

輸入和輸出紋波

輸出電容應(yīng)具有低ESR，以滿足輸出電壓紋波和瞬態(tài)要求。低ESR聚合物和/或陶瓷電容器的混合物足以產(chǎn)生低輸出紋波，同時具有最小的噪聲和尖峰。通過使用基于 Excel 的 LTpowerCAD? 設(shè)計工具，選擇輸出電容器來優(yōu)化瞬態(tài)負(fù)載響應(yīng)和環(huán)路穩(wěn)定性，以滿足應(yīng)用負(fù)載階躍要求。（LTM5 數(shù)據(jù)手冊的表 4611 為具有 7.5A 負(fù)載階躍和 1μs 轉(zhuǎn)換時間的應(yīng)用提供了指導(dǎo)。本設(shè)計示例使用四個100μF陶瓷電容。下面的視頻顯示了15A負(fù)載和20MHz帶寬限制下的輸入和輸出紋波。查看相關(guān)視頻以了解測試方法，以及無帶寬限制的紋波波形。對于這種設(shè)計，由于輸入電壓范圍較低，輸入電容器的選擇至關(guān)重要。長輸入走線會導(dǎo)致壓降，從而可能使μModule穩(wěn)壓器的欠壓鎖定（UVLO）檢測電路跳閘。輸入紋波（通常不是輸入電壓較高的問題）在較低的輸入電壓下可能會大幅低于標(biāo)稱值（接近UVLO）。在這種情況下，應(yīng)解決輸入電壓紋波問題，因為在重負(fù)載電流下阻尼不良，可能會發(fā)生輸入濾波器振蕩。該設(shè)計使用一個 680μF 的大 POSCAP 和兩個 47μF 陶瓷電容器來補償臺架測試期間使用的米長的輸入電纜。

熱增強型封裝

該器件的 LGA 封裝允許從頂部和底部散熱，便于使用金屬機箱或 BGA 散熱器。這種外形尺寸可在有或沒有氣流的情況下促進出色的散熱。圖 5 示出了 LTM4611 在將 3V 轉(zhuǎn)換為 5.5V 時，在沒有氣流的情況下，在功率損耗為 1.5W 時的俯視圖熱成像。即使在一個低的 4611.1V 輸入電壓下，LTM8 的內(nèi)部自發(fā)熱也保持相當(dāng)?shù)停@是因為其微功率偏置發(fā)生器能夠為其功率 MOSFET 實現(xiàn)強柵極驅(qū)動。圖6顯示功率損耗為3.2W，熱點在5V輸入時的位置略有變化——標(biāo)稱表面溫度為60°C。

審核編輯：郭婷