20V輸入、纖巧、6.25mm x 6.25mm、12A和15A μModule穩(wěn)壓器

引言

LTM4626和LTM4638是高效率、降壓型μModule?穩(wěn)壓器，能夠采用3.1V至20V的輸入電壓分別提供12A和15A的連續(xù)輸出電流。這兩款器件采用了一種創(chuàng)新型3D封裝結(jié)構(gòu)，稱為內(nèi)置組件級的封裝(CoP)，在該結(jié)構(gòu)中電感位于μModule器件頂部。電感相對較高的質(zhì)量、加上與空氣直接接觸或附接至傳統(tǒng)的散熱器，可有效地將熱量從內(nèi)部MOSFET吸走，從而實(shí)現(xiàn)此類小面積封裝的快速高效冷卻。這些穩(wěn)壓器能夠在滿負(fù)載條件下支持輸出，而其他穩(wěn)壓器在此情況下必須降低運(yùn)行速度。例如，在75°C環(huán)境溫度和200 LFM氣流條件下，這兩款穩(wěn)壓器均可依靠一個12V輸入在滿負(fù)載(12A或15A)時產(chǎn)生1V輸出。

由于它們作為電流模式DC/DC穩(wěn)壓器運(yùn)行，因此可輕松通過并聯(lián)方式組合多個器件以分擔(dān)較高的負(fù)載電流。并聯(lián)穩(wěn)壓器能夠異相工作，以降低輸入和輸出紋波，只需連接多個器件的輸出和輸入時鐘引腳即可。確保整個電壓、負(fù)載和溫度范圍內(nèi)(–40°C至+125°C)的總輸出電壓DC準(zhǔn)確度為±1.5%。為了補(bǔ)償高電流下由寄生阻抗引起的任何電壓降，LTM4626和LTM4638內(nèi)置遠(yuǎn)程檢測功能。輸出電壓跟蹤和軟啟動功能允許用戶定制電源排序。開關(guān)頻率可通過一個簡單的外部電阻設(shè)定(可設(shè)置范圍為400kHz至3MHz)或同步至一個外部時鐘。LTM4626和LTM4638具有相同的引出腳配置。

圖1.LTM4638和LTM4626的輸出電流不同，但是具有相同的引腳布局。

12V輸入、1V輸出、全陶瓷電容解決方案

圖3示出了一款全陶瓷電容設(shè)計(jì)，它最大限度縮減了總體解決方案尺寸，同時允許將輸入和輸出電容布設(shè)在電路板的背面。該設(shè)計(jì)利用了LTM4638的內(nèi)置功能，以最大限度縮小電路的占板面積，如圖2所示。圖4和圖5示出了采用DC2665A演示電路在各種不同條件下獲得的熱性能和效率。

圖2.纖巧型15A DC/DC μModule穩(wěn)壓器解決方案(采用了安裝在一塊DC2665A-B演示板上的LTM4638)。這里示出了輸入和輸出電容——少量的陶瓷電容和一個電路板背面的電阻。

圖3.LTM4638 12V輸入、1V輸出、600kHz簡化原理圖 (僅采用陶瓷電容和極少的組件)。圖中未示出浮置引腳。

圖4.在該對比中(0 LFM和200 LFM氣流)，CoP設(shè)計(jì)的有效氣流冷卻對LTM4638熱性能的影響清晰可見(12V輸入、1V/15A輸出)。

圖5.LTM4626和LTM4638的效率(12V輸入、1V輸出、600kHz工作頻率)。

圖6.DC2665A-A演示板上的LTM4626。

結(jié)論

6.25mm x 6.25mm LTM4626和LTM4638 12A及15A μModule穩(wěn)壓器采用纖巧的高散熱效率封裝，可提供高功率。CoP結(jié)構(gòu)利用裸露的電感作為散熱器，以實(shí)現(xiàn)快速有效的冷卻。僅需少量的附加組件即可構(gòu)成完整的緊湊型穩(wěn)壓器解決方案?？奢p松并聯(lián)多個器件來提供更大的負(fù)載，以打造真正的大功率密度解決方案。