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功率更大、尺寸更小和温度更低的负载点 DC/DC 调节
发布时间:2016-02-23 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]-
LTM4620 双通道 13A 或单通道 26A µModule 稳压器
图 1 显示了 LTM4620 µModule 稳压器的照片。LTM4620 采用 SIP (系统级封装)，是 15mm x 15mm x 4.41mm LGA 器件。它能在 13A 时提供两个独立输出，或在 26A 时提供单个输出。该封装支持在顶部和底部安装散热系统，以实现卓越的热量管理。
图 1：LTM4620 封装：15mm x 15mm 磁环电感器x 4.41mm LGA
图 2 显示了 LTM4620 µModule 稳压器的方框图。LTM4620 由两个高性能同步降压型插件电感稳压器组成。输入电压范围为 4.5V 至 16V，输出电压范围为 0.6V 至 2.5V，而 LTM4620A 的输出电压范围为 0.6V 至 5.5V。LTM4620 的电气特性为 ±1.5% 的总输出准确度、经过全面测试的准确均流、快速瞬态响应、具备自定时和可编程相移的多相并联工作、频率同步以及准确的远端采样放大器。
保护功能包括反馈参考的输出过压保护、折返过流保护和内部温度二极管监视。
图 2：LTM4620 方框图
LTM4620 独特的封装设计
图 3 显示了一个尚未模制的 LTM4620 之染色侧视图和顶视图。封装设计由热传导性很高的 BT 衬底和足够的铜箔层组成，以提高电流承载能力并实现至系统电路板的低热阻。一种专有引线框架功率 MOSFET 栈用来提供高功率密度、低互连电阻、以及给器件的顶部和底部提供很高的热传导性。专有散热器设计连接到功率 MOSFET 栈和功率电感器上，以提供有效的顶部散热。可以在顶部的裸露金属面上加上一个外部散热器，以利用电感器生产空气流动去除热量。由于该专有散热器的构造和模制封装，仅有气流而没有散热器就可去除顶部的热量。
图 3：LTM4620 的染色侧视图和尚未模制的 LTM4620
图 4 显示了 LTM4620 的热像以及在 26A 设计时 12V 至 1V 的降额曲线。当具有 200LFM 气流时，温升仅为 35°C (在环境温度以上)，而且降额曲线显示：一直到大约 80°C 时最大负载电流都无需降额。图 4 显示了热量数据，这些数据显示了耐热增强型高密度电源稳压器解决方案的真正优点。独特的封装设计在小尺寸中尽可能减少功率损耗，并有效地去除了作为功率损耗函数的热量。
图 4：LTM4620 热像及减额曲线
LTM4620 的电气性能
图 5：LTM4620、两相 1.5V/26A 并联输出
图 5 显示以双输出均流模式工作的 LTM4620。这种配置提供密度非常高的 1.5V/26A 解决方案。RUN、TRACK、COMP、VFB、PGOOD 和 VOUT 引脚连接在一起，以实现并联工作。该设计显示了一种利用一个 LTC2997 温度传感器监视器监视 LTM4620 内部温度二极管的方电感生产厂家式。温度采样二极管可由很多不同的器件监视，这些器件监视一个连接二极管的晶体管。图 6 显示两相并联输出、1.5V 时的效率和两通共模电感器道均流性能。就如此高密度的解决方案而言，86% 的效率是相当好的，而且正如图 4 的热量数据所示，由于电路板安装后的低 ӨJA 热阻，温度上升得到了良好控制。有效的顶部和底部散热系统使 LTM4620 能以很少的温度上升及满功率工作。图 6 显示了VOUT1 和 VOUT2 的均流性能。LTM4620 的内部控制器经过了准确微调和测试，以实现输出均流。这使 LTM4620 成为高密度、可扩展电源解决方案的卓越选择。高效率和快速瞬态响应电流模式架构很好地满足了高性能处理器、FPGA 和定制 ASIC 所需的低压内核电源要求。出色的输出电压初始准确度和差分远端采样在负载点提供适当的 DC 电压调节。独特的热量控制能力和卓越的均流允许将输出电流能力扩展至高达超过 100A。为每个稳压器通道设定多相工作无需外部相移时钟源。每个 LTM4620 具有一个“时钟输入”引脚和一个“时钟输出”引脚，以及用于对并联通道进行定时的内部可编程相移功能。可以选择外部频率同步或内部内置定时。这些定时功能进一步实现了功率调整概念。
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