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42V高功率密度降压稳压器在一个微小的QFN封装怎么处理?

来源:analog 发布时间:2023-07-21

摘要: LT8612/LT8613高效降压稳压器将所有必要的组件集成到单个IC中,即使在面临高降压比时也能显着减小DC/DC转换器的尺寸。

介绍

在工业和汽车应用中,功耗是DC/DC转换器设计者面临的一个重要问题,这些应用需要大电流,但空间有限。从高性能分立元件生产高效调节器是可能的,但费用和解决方案占用使得这种方法令人望而却步。LT8612 / LT8613高效降压稳压器将所有必要的组件集成到单个IC中,即使在面临高降压比时也能显着减小DC/DC转换器的尺寸。这些设备也可以并联,以增加输出电流能力和分散负载和热量。

这些稳压器的其他理想特性包括超低静态电流,以最大限度地延长电池寿命,高开关频率,以最大限度地减少溶液尺寸,避免噪声敏感频段。

高效42V, 6A稳压器,3mm × 6mm封装

LT8612/LT8613是42V, 6A降压单片稳压器。集成高效功率开关的低功耗使得这些开关、升压二极管、内部补偿和所有必要的电路都可以封装在一个很小的3mm × 6mm QFN封装中,而不会过热。图1显示了一个典型的5V/30W LT8612转换器;其效率和功率损耗如图2所示。即使在24V的输入电压下,LT8612也可以产生30W的输出,温升不超过50℃。在负载谱的另一端,LT8612/LT8613采用低纹波突发模式 操作,以提高在超低负载情况下的效率。



LT8612/LT8613的最小导通时间低至40ns,即使在高开关频率下也允许高V(IN)/V(OUT)比。高开关频率,最高可达2.2MHz,使功率电感和输出电容的尺寸和价值最小化。此外,电感可以自信地根据输出负载要求进行尺寸调整,无需使用更大的电感来提供设计开销,这是器件高速峰值电流模式架构和稳健开关设计的结果。

多相设计,提高输出电流能力

超过6A的负载在汽车和工业应用中并不少见。对于这些相对较高的电流条件,多相设计可以扩展LT8612/LT8613稳压器的输出能力。LT8613具有内置轨到轨电流检测放大器,具有监控和控制引脚,可实现精确的输入或输出平均电流调节。该电流环调制内部开关电流限制,使ISP/ISN引脚上的电压不超过ICTRL引脚设置的电压。另一个IMON引脚用于监控通过ISP/ISN引脚测量的平均电流。这种电流控制功能使几个lt8613之间的精确电流共享成为可能,而无需任何额外的控制电路。

图3显示了三个并联的lt8613输出高达16A。上面的LT8613是主稳压器,输出电压设置为4V,而其他两个LT8613是从稳压器,输出电压设置略高于4V。


为了在三个LT8613稳压器之间共享电流,主LT8613的IMON引脚连接到从LT8613的ICTRL引脚上。三个LT8613稳压器由LTC6909振荡器产生的3相700kHz时钟信号(120°相移)同步。图4显示了三相LT8613设计的热图像。LT8613s在温度上的相似性表明三相之间电流均匀分布。这种设计的效率如图5所示。



如果需要对各相之间的电流共享进行加权(即不平衡电流共享),只需调整ISP和ISN引脚上的感测电阻的值即可。

结论

LT8612和LT8613是完全集成的高功率密度单片降压稳压器,可满足具有挑战性的汽车和工业要求。它们可以很容易地并联,以实现高效、高电流的应用和紧凑的解决方案。

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