15A 高效率輸出，采用低輸入電壓

LTM4611 是一款開(kāi)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(kāi)關(guān)控制器、MOSFET、電感器和支持元件封裝在封裝中。利用一個(gè)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(diǎn) （POL） 解決方案（參見(jiàn)圖 1）。CSS電容提供輸出平滑啟動(dòng)，并限制上電期間的輸入浪涌電流。CFFCP設(shè)置環(huán)路補(bǔ)償，以實(shí)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(gè)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(shí)具有最小的噪聲和尖峰。通過(guò)使用基于 Excel 的 LTpowerCAD? 設(shè)計(jì)工具，選擇輸出電容器來(lái)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(cè)的表 4611 為具有 7.5A 負(fù)載階躍和 1μs 轉(zhuǎn)換時(shí)間的應(yīng)用提供了指導(dǎo)。本設(shè)計(jì)示例使用四個(gè)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(cè)試方法，以及無(wú)帶寬限制的紋波波形。對(duì)于這種設(shè)計(jì)，由于輸入電壓范圍較低，輸入電容器的選擇至關(guān)重要。長(zhǎng)輸入走線會(huì)導(dǎo)致壓降，從而可能使μModule穩(wěn)壓器的欠壓鎖定（UVLO）檢測(cè)電路跳閘。輸入紋波（通常不是輸入電壓較高的問(wèn)題）在較低的輸入電壓下可能會(huì)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(wèn)題，因?yàn)樵谥刎?fù)載電流下阻尼不良，可能會(huì)發(fā)生輸入濾波器振蕩。該設(shè)計(jì)使用一個(gè) 680μF 的大 POSCAP 和兩個(gè) 47μF 陶瓷電容器來(lái)補(bǔ)償臺(tái)架測(cè)試期間使用的米長(zhǎng)的輸入電纜。

熱增強(qiáng)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(jī)箱或 BGA 散熱器。這種外形尺寸可在有或沒(méi)有氣流的情況下促進(jìn)出色的散熱。圖 5 示出了 LTM4611 在將 3V 轉(zhuǎn)換為 5.5V 時(shí)，在沒(méi)有氣流的情況下，在功率損耗為 1.5W 時(shí)的俯視圖熱成像。即使在一個(gè)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)?，這是因?yàn)槠湮⒐β势冒l(fā)生器能夠?yàn)槠涔β?MOSFET 實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柵極驅(qū)動(dòng)。圖6顯示功率損耗為3.2W，熱點(diǎn)在5V輸入時(shí)的位置略有變化——標(biāo)稱表面溫度為60°C。

審核編輯：郭婷