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具 6.2μA 静态电流的双通道 42V、4A、单片式同步降压型 Silent Switcher 2

时间:2018-01-26 来源:Analog Device

引言

LT®8650S 42V、双通道、4A、同步 Silent Switcher®2 稳压器具有 3V 至 42V 的宽输入电压范围,非常适合汽车、工业和其他降压型应用。其静态电流仅为 6.2μA (输出处于稳压状态),在始终保持接通的系统即使在车辆未行驶时也会消耗电池电量的汽车环境中,这是一个至关紧要的特性。如果在电路板布局过程中有所忽视,那么 EMI 会成为一个问题。当说到通过严格的汽车 EMI 标准认证时,LT8650S 的 Silent Switcher 2 设计能扭转局面,因为布局变得不像在其他设计中那么重要了。

7.5V/4A 和 3.3V/4A 输出具有快速瞬态响应

图 1 示出了一款专为优化瞬态响应而设计的双输出稳压器。虽然 LT8650S 包括内部补偿功能电路,但是这里使用的是外部补偿以最大限度缩短瞬态响应时间和减小输出电压偏移。开关频率为 2MHz,因而可提供较高的环路带宽和较快的瞬态响应。

 

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图 1:7.5V/4A 和 3.3V/4A 输出具有快速瞬态响应

图 2 示出了针对一个 0A 至 4A 负载阶跃的输出响应,这里,VOUT 对于 3.3V 和7.5V 输出的降幅均小于 100mV。该响应性能与高的初始准确度相结合,以造就一款可满足严紧 VOUT容差要求的解决方案。

 

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图 2:图 1 所示电路的 0A 至 4A 负载阶跃瞬态响应 (突发模式「Burst Mode®」操作)

并联输出从 24V 输入提供 9V/8A 输出,同时保持低温运行

LT8650S 把两个同步降压型稳压器集成在一个 4mm x 6mm 封装中。可以容易地将这两个输出并联以提供高电流,如图 3 中的 72W输出、24V 输入设计所示。满负载时的效率为 95%,电路板的热性能示于图 4。当在未采用主动冷却的情况下运行于室温条件时,该 IC 最热部分的温度达到约 75°C。

对于一个 12V 输入,温度和效率指标则更好。当器件并联使用时,应通过把误差放大器的输出连接在一起以平衡输出之间的电流,这一点是很重要。这可通过将 VC1 和 VC2 连接在一起并使用外部补偿来实现。对于可能需要更多热预算的应用,LT8650H 可在 150°C 结温条件下工作。

 

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图 3:并联输出从一个 24V 输入提供 9V/8A 输出,同时保持低温运行

 

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图 4:图 3 所示电路的热性能

3.3V/3A 和 1V/5A 运行在 2MHz 以适合片内系统 (SoC) 应用

许多 SoC 应用需要用于外设的 3.3V 和用于内核的 1V。图 5 显示了 LT8650S 怎样能在级联拓扑中使用,这里,用于 1V 转换器的输入由 3.3V 输出供电。与采用主电源给 VIN2 供电相比,级联配置的好处包括缩减的解决方案尺寸和 2MHz 恒定频率操作。

 

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图 5:3.3V/3A 和 1V/5A 电路运行在 2MHz 以适合片内系统 (SoC) 应用

LT8650S 的每通道额定电流之所以被设定在 4A 这个数值,原因就在于热限制。如果采用额外的冷却使温升得到控制,则每个通道的输出能力可达 6A。在该应用中,通道 2 的输出功率很低,所以它能输送 5A 电流。

结论

LT8650S 具有宽输入范围、低静态电流及其 Silent Switcher 2 设计。通过把两个 4A 同步降压型稳压器整合在一个 4mm x 6mm 封装中,该器件减少了组件数目并压缩了解决方案尺寸,同时为广泛的应用提供了设计灵活性。

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