凌力爾特新型灌封式6A至12A DC/DC μModule穩(wěn)壓器系列

在改善負載點(POL)穩(wěn)壓器性能的過程中，人們所面臨的主要難題一直是如何在提高輸出功率容量的同時縮減其外形尺寸。這是為了適應(yīng)高功率應(yīng)用(例如：采用AdvancedTCA或CompactPCI平臺的嵌入式系統(tǒng)，它們對這些POL DC/DC電源的性能和尺寸施加了新的限制)的高安裝密度PCB日益普及的趨勢。這些POL DC/DC電源以及精細程度相似的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計師努力地在不擴大電路板尺寸或增加其最終產(chǎn)品的制造成本的情況下改善性能。因此，對于這些設(shè)計師而言，最佳的POL DC/DC穩(wěn)壓器除了不需要任何特殊的裝配或加工工具之外，還應(yīng)該具備緊湊、可靠、可進行表面貼裝和采用熱阻抗封裝等特點，而且?guī)缀鯖]有電源設(shè)計方面的知識儲備要求。

現(xiàn)有的POL DC/DC解決方案需要在功率密度和外形尺寸之間進行權(quán)衡取舍。這些開放式框架電路雖然可在高功率條件下使用，但采用了輪廓很高的元件和面積很大的PCB。由于體積過于龐大，導(dǎo)致它們往往無法安裝在間距緊密的高端數(shù)字系統(tǒng)板上。為了實現(xiàn)其小型化并滿足空間約束條件的要求，不得不降低POL DC/DC穩(wěn)壓器的輸出功率提供能力。不幸的是，當(dāng)今的系統(tǒng)需要更多的功率，以驅(qū)動多個FPGA、微處理器、兆字節(jié)存儲器和其他具有快速I/O信號傳輸能力的IC。因此，盡管體積變小了，但這些輸出功率有限的POL穩(wěn)壓器卻變成了不合要求的解決方案。

μModule DC/DC電源系列

與功率處理能力、電壓范圍和性能相似的分立型解決方案相比，μModule DC/DC電源的占板面積縮小了約50%。該DC/DC解決方案系列造就了一種可進行高效同步操作、采用快速開關(guān)頻率和高性能耐熱增強型封裝工藝的緊湊型設(shè)計。由于μModule轉(zhuǎn)換器輪廓扁平(高度僅2.8mm)且重量很輕(1.7克)，因而可以安裝在高密度系統(tǒng)板的底部(這里的可用空間較大，見圖1和圖6)。

與現(xiàn)用的負載點(POL)板載模塊相比(就相同的額定電壓和額定功率而言)，μModule第一個明顯的優(yōu)勢在于其尺寸和高度分別縮減了約50%和40%。另一個切實的優(yōu)點是μModule所采用的灌封式設(shè)計。密封在μModule中的元件可免遭諸如濕氣、化學(xué)品和振動等環(huán)境因素所造成的磨損。鑄?？墒乖３置荛]，并提供了一個保護層。而相比之下，板載模塊則將其所有元件均暴露在各種環(huán)境因素的影響之下，這對其可靠性是很不利的。正是由于上述原因，諸如工廠自動化和汽車診斷系統(tǒng)等工業(yè)系統(tǒng)以及航空應(yīng)用(在這些場合中，μModule暴露于極限溫度和振動條件下)對于采用密閉或灌封式DC/DC解決方案特別感興趣。

可靠性非常高的應(yīng)用(例如：銀行業(yè)的RAID系統(tǒng))需要使用具有極高品質(zhì)的DC/DC模塊。μModule所采用的密閉式封裝以及非常低(一位數(shù))的FIT率(失效率，即單位時間里的失效，相關(guān)數(shù)據(jù)可登錄www.linear.com.cn/micromodule 查詢)極大地改善了此類應(yīng)用的可靠性和工作時間。

對于刀片式服務(wù)器、PCI以及μTCA(比如：單板計算機)的設(shè)計師來說，用于冷卻系統(tǒng)的氣流是另一個棘手的難題。元件越高(相對于PCB的表面)，空氣就越難均勻而輕松地從諸如ASIC和FPGA等高溫元件的上方掠過。板載DC/DC模塊具有高度約為μModule厚度的2.5倍的元件(比如：電感器)。在安裝了多塊彼此十分靠近的架裝板卡的系統(tǒng)中，如何利用空氣的高效流動來實現(xiàn)散熱成為一個更加重要的問題。這些系統(tǒng)的設(shè)計師試圖盡可能地抑制元件的高度。只有μModule系列能夠提供極為扁平的高功率設(shè)計，并運用特殊的封裝技術(shù)將熱量從封裝的頂部和底部散逸出去。

自LTM4600(10A DC/DC μModule穩(wěn)壓器)面市以來，凌力爾特公司已經(jīng)先后推出了5款新型穩(wěn)壓器，從而使得該系列進一步壯大，這些新型穩(wěn)壓器提供了旨在滿足各種系統(tǒng)電源要求的新功能和功率級別。例如：在采用相同的15mm x 15mm x 2.8mm LGA封裝的情況下，新型μModule穩(wěn)壓器LTM4601的電流提供能力提高了20%。LTM4601還提供了諸如跟蹤、鎖相環(huán)(PLL)和遠端采樣等更多的功能。此外，為了簡化布局以及μModule轉(zhuǎn)換器布局拷貝任務(wù)，每款μModule穩(wěn)壓器的較低輸出電流版本(LTM4602和LTM4603 6A輸出)與其較高電流版本(分別為LTM4600和LTM4601)具有相同的引出腳配置和引腳功能。而且，除了前面討論過的之外，新功能當(dāng)中還包括遠端采樣(用于實現(xiàn)精準(zhǔn)穩(wěn)壓)和電流均分(用于通過并聯(lián)多個μModule轉(zhuǎn)換器來提高輸出功率)。

請參閱表1，以很快地了解一下該系列各成員之間的差異。


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