功率更大、尺寸更小和溫度更低的負(fù)載點(diǎn) DC/DC 調(diào)節(jié) 具備集成式散熱器的創(chuàng)新性 SoC 封裝

圖 5 顯示以雙輸出均流模式工作的 LTM4620。這種配置提供密度非常高的 1.5V/26A 解決方案。RUN、TRACK、COMP、VFB、PGOOD 和 VOUT 引腳連接在一起，以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)工作。該設(shè)計(jì)顯示了一種利用一個(gè) LTC2997 溫度傳感器監(jiān)視器監(jiān)視 LTM4620 內(nèi)部溫度二極管的方式。溫度采樣二極管可由很多不同的器件監(jiān)視，這些器件監(jiān)視一個(gè)連接二極管的晶體管。圖 6 顯示兩相并聯(lián)輸出、1.5V 時(shí)的效率和兩通道均流性能。就如此高密度的解決方案而言，86% 的效率是相當(dāng)好的，而且正如圖 4 的熱量數(shù)據(jù)所示，由于電路板安裝后的低 JA 熱阻，溫度上升得到了良好控制。有效的頂部和底部散熱系統(tǒng)使 LTM4620 能以很少的溫度上升及滿功率工作。圖 6 顯示了VOUT1 和 VOUT2 的均流性能。LTM4620 的內(nèi)部控制器經(jīng)過了準(zhǔn)確微調(diào)和測(cè)試，以實(shí)現(xiàn)輸出均流。這使 LTM4620 成為高密度、可擴(kuò)展電源解決方案的卓越選擇。高效率和快速瞬態(tài)響應(yīng)電流模式架構(gòu)很好地滿足了高性能處理器、FPGA 和定制 ASIC 所需的低壓內(nèi)核電源要求。出色的輸出電壓初始準(zhǔn)確度和差分遠(yuǎn)端采樣在負(fù)載點(diǎn)提供適當(dāng)?shù)?DC 電壓調(diào)節(jié)。獨(dú)特的熱量控制能力和卓越的均流允許將輸出電流能力擴(kuò)展至高達(dá)超過 100A。為每個(gè)穩(wěn)壓器通道設(shè)定多相工作無需外部相移時(shí)鐘源。每個(gè) LTM4620 具有一個(gè)“時(shí)鐘輸入”引腳和一個(gè)“時(shí)鐘輸出”引腳，以及用于對(duì)并聯(lián)通道進(jìn)行定時(shí)的內(nèi)部可編程相移功能?？梢赃x擇外部頻率同步或內(nèi)部?jī)?nèi)置定時(shí)。這些定時(shí)功能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了功率調(diào)整概念。

圖 6：兩相、1.5V 的效率和均流圖

圖 7 顯示了 8 相、4 個(gè) µModule 穩(wěn)壓器 100A 設(shè)計(jì)圖片以及所有 4 個(gè)穩(wěn)壓器的均流圖。所有 8 個(gè)相位是定時(shí)相位，并連接到一起以實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展至 100A 的均流方案。正如圖 7 注釋所示，要支持 100A 的電源解決方案，實(shí)際的 µModule 穩(wěn)壓器占用的電路板空間大約為 1.95 平方英寸。這就為這類大電流提供了卓越的高密度電源解決方案。一個(gè)散熱器可以運(yùn)用到所有 4 個(gè)模塊上，以通過空氣流動(dòng)去除電源損耗。這可防止大量電源損耗消散到系統(tǒng)電路板中。

圖 7： 8 相、4 個(gè) µModule 穩(wěn)壓器可擴(kuò)展至 100A的設(shè)計(jì)

性能證明

為了驗(yàn)證 LTM4620 的性能，我們提供了 4 段視頻短片，以顯示設(shè)定和測(cè)量方法。這些視頻短片涵蓋的主題包括：短路保護(hù)、在 26A 和 100A 時(shí)的熱量表現(xiàn)和溫度上升、散熱器連接以及在啟動(dòng)、穩(wěn)定狀態(tài)和停機(jī)時(shí)的精確均流。如需觀看這些視頻，請(qǐng)?jiān)L問：http://video.linear.com.cn/p4634-126。

結(jié)論

LTM4620 µModule穩(wěn)壓器為高密度電源解決方案提供了一種新概念。這款高性能穩(wěn)壓器裝在一個(gè)進(jìn)行了卓越的熱設(shè)計(jì)的封裝中，使大功率設(shè)計(jì)能在非常小的外形尺寸內(nèi)實(shí)現(xiàn)。具備準(zhǔn)確均流的多相定時(shí)功能實(shí)現(xiàn)了 25 A、50 A 和超過 100 A 的可擴(kuò)展設(shè)計(jì)。LTM4620 獨(dú)特的熱特性在環(huán)境溫度逐漸上升時(shí)，允許全功率工作。在實(shí)現(xiàn)大電流設(shè)計(jì)的同時(shí)，還可以將功率損耗和溫度控制在可接受的水平。