圖 1：四輸出、4A 降壓型微型模塊穩(wěn)壓器解決方案所占用的 PCB面積

整個(gè) LTM4644 解決方案在雙面 PCB (背面有一個(gè)電容器和四個(gè)電阻器) 上占用 3.5cm2 面積

圖 2：LTM4644 支持多達(dá)四個(gè)單獨(dú)的 FPGA 電源軌

LTM4644 微型模塊穩(wěn)壓器在 4V 至 14V (或有外部偏置時(shí)為 2.375V 至 14V) 輸入范圍內(nèi)，支持多達(dá)四個(gè)單獨(dú)的輸出電壓軌，每輸出提供高達(dá) 4A 電流，以支持 FPGA、其他數(shù)字處理器、存儲(chǔ)器和支持性模擬電路的功率需求。構(gòu)成一個(gè)完整的解決方案僅需要 6 個(gè)外部陶瓷電容器 (1206 外殼尺寸) 和4 個(gè)電阻器。

為了節(jié)省空間和設(shè)計(jì)時(shí)間，LTM4644 四輸出穩(wěn)壓器在 9mm x 15mm x 5.01mm BGA 封裝中納入了 DC/DC 控制器、功率開(kāi)關(guān)、電感器和補(bǔ)償電路。4V 至 14V 輸入電源 (或當(dāng)使用外部偏置電源時(shí)為 2.375V 至 14V) 為每個(gè)穩(wěn)壓器通道供電，提供可在 0.6V 至 5.5V 范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的穩(wěn)定輸出電壓，在電壓、負(fù)載和溫度范圍內(nèi)，其準(zhǔn)確度為 ±1.5%。無(wú)論輸出均流與否，單獨(dú)的輸入電源引腳允許工程師為滿足功率預(yù)算要求，用不同的電源軌為四個(gè)通道供電。還可以采取另一種措施減小解決方案占板面積和成本。LTM4644 中的四個(gè)開(kāi)關(guān)以相同頻率和 90 度相差工作，可將輸入電容減小一半的情況下得到相同的輸入紋波性能。因此，當(dāng)用相同的輸入電源工作時(shí)，四輸出配置僅需要 6 個(gè)外部陶瓷電容器 (1206 外殼尺寸) 和 4 個(gè)反饋電阻 (0603 外殼尺寸或更小)。LTM4644 采用小型 BGA 封裝，所需外部組件非常少，可構(gòu)成目前最小的四輸出 4A DC/DC 降壓型解決方案。

良好控制的上電排序

LTM4644 具有為需要特定上電和斷電順序的負(fù)載供電所必需的功能。每個(gè)輸出都有自己的使能 (RUN) 邏輯引腳、跟蹤 (TRACK/SS) 引腳和電源良好 (PGOOD) 邏輯標(biāo)記。跟蹤引腳允許工程師用一個(gè)模擬輸入，控制上電和斷電時(shí)的輸出電壓轉(zhuǎn)換率。當(dāng)輸出電壓進(jìn)入目標(biāo)穩(wěn)定值的 ±10% 范圍時(shí)，電源良好標(biāo)記引腳發(fā)出指示。因?yàn)橛行╇妷很壍墓╇娤扔谄渌�電壓軌，可能引起反饋，或者�?dāng)啟動(dòng)前電壓被保持時(shí)，有些負(fù)載的電源軌也許在穩(wěn)壓器啟動(dòng)時(shí)被預(yù)偏置。預(yù)偏置輸出可能給有些同步開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器造成問(wèn)題，因?yàn)橛行┩�步開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的控制環(huán)路在啟動(dòng)時(shí)會(huì)立即將負(fù)載放電到地，即使 FPGA 正確工作需要單調(diào)上升的電源。除了提供必要的控制和指示引腳，LTM4644 即使面對(duì)預(yù)偏置的負(fù)載時(shí)，也提供單調(diào)上升的電壓 (圖 3)。

圖 3：LTM4644 的啟動(dòng)進(jìn)入預(yù)偏置輸出

即使負(fù)載預(yù)偏置 (2.5V) 時(shí)，LTM4644 也為 FPGA 的正確工作提供一個(gè)平滑單調(diào)上升的輸出電壓至 5V 標(biāo)稱值　。

另一種更小的解決方案適用于任何遺漏的電源軌

為了幫助工程師應(yīng)對(duì)最后一分鐘的設(shè)計(jì)變更，凌力爾特提供了 LTM4644 的單輸出版本 LTM4624，該器件采用纖巧的 6.25mm x 6.25mm x 5.01mm BGA 封裝，高度與 LTM4644 相同。整個(gè) LTM4624 解決方案僅需要兩個(gè)外部電容器和一個(gè)反饋電阻，在單面 PCB 上僅占用令人難以置信的一平方厘米面積 (圖 4)。LTM4624 所支持的工作輸入、輸出電壓和上電排序功能，與之前“良好控制的上電排序”一節(jié)所述相同。