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采用4 mm × 4 mm × 1.92 mm BGA封裝的低EMI Silent Switcher 1.2 A μModule穩(wěn)壓器

1893309 2021-03-01 | pdf | 486.09KB | 次下載 | 2積分

資料介紹

Austin Luan ADI公司

擁擠的應(yīng)用板上很難再集成高性能DC-DC POL轉(zhuǎn)換器。此外，電磁干擾 (EMI) 也是元件密度較高時不能忽視的問題，因此可選擇的電源解決方案十分有限。LTM8074 μModule?穩(wěn)壓器能夠輕松克服這些限制因素。它設(shè)計緊湊，體積小巧，能夠輕松裝入PCB正面或背面的有限空間。LTM8074采用Silent Switcher?架構(gòu)，無需安裝額外的濾波或屏蔽元件，即可通過嚴格的EMI測試，有助于簡化設(shè)計和生產(chǎn)。

1.2 A Silent Switcher μModule穩(wěn)壓器

LTM8074是一款完整的超低EMI、高壓輸入和輸出、DC-DC降壓開關(guān)電源。它采用符合RoHS標準的4 mm × 4 mm × 1.92 mm BGA表貼封裝（圖1），其中包含控制器、電源開關(guān)、電感和所有支持元件，可利用PC板底部的未用空間，實現(xiàn)高功率密度負載點調(diào)整。LTM8074的工作輸入電壓范圍是3.4 V至40 V，輸出電壓是0.78 V至15 V。輸出電壓可以實現(xiàn)精密調(diào)節(jié)，輸出電流為1.2 A。這款高效率器件采用散熱增強型封裝，提供出色的散熱性能和高功率密度。圖2所示為LTM8074在負載條件下，殼溫小幅上升，且熱阻較低。

圖1. LTM8074使用Silent Switcher架構(gòu)，實現(xiàn)完整的小型封裝低噪聲解決方案。

內(nèi)部控制器的峰值電流模式控制架構(gòu)能實現(xiàn)快速瞬態(tài)響應(yīng)和良好的環(huán)路穩(wěn)定性。輸出電壓的快速瞬態(tài)響應(yīng)和低峰峰值電壓偏差情況如圖3所示。

通過內(nèi)部反饋環(huán)路補償，可在多種工作條件下提供足夠的穩(wěn)定性裕量，支持各種輸出電容，從而簡化了整體設(shè)計。LTM8074采用Silent Switcher架構(gòu)，將輻射發(fā)射降至最低，輕松滿足嚴格的電磁兼容性標準要求。

圖2. 室溫條件 (23°C) 下，LTM8074在滿載（1 A電流，12 V輸入，5 V輸出）情況下溫度小幅上升。

圖3. 使用最小輸出電容（2 μF × 4.7 μF陶瓷電容）時，LTM8074提供快速瞬態(tài)響應(yīng)（12 VIN，3.3 VOUT）。

適合狹小緊湊的空間

LTM8074以緊湊的外形集成了所有支持元件，簡化了布局設(shè)計并縮小了解決方案尺寸。只需輸入和輸出電容、頻率和電壓設(shè)置電阻即可形成完整設(shè)計。圖4和圖5分別顯示了典型應(yīng)用電路及其效率。

雖然LTM8074的μModule設(shè)計幾乎是可直接使用的獨立自足型穩(wěn)壓器，但也可以輕松調(diào)整一些設(shè)計參數(shù)來滿足具體應(yīng)用需要。輸出電壓和工作頻率具有電阻可編程特性，工作頻率可以設(shè)置為與外部時鐘同步。LTM8074還提供可編程軟啟動、輸出電壓跟蹤、電源良好指示和使能控制以及多種導(dǎo)通模式選項，包括跳脈沖模式、突發(fā)模式?工作和擴頻調(diào)制，進一步優(yōu)化了EMI性能和輕載效率。

圖4. 實現(xiàn)7 V至40 V輸入、5 VOUT 1.2 A設(shè)計只需極少的元件。

超低噪聲：CISPR 22 B類

開關(guān)穩(wěn)壓器本身會產(chǎn)生輻射EMI，在相對較高的頻率工作時需要高dI/dt事件。LTM8074內(nèi)置專有Silent Switcher架構(gòu)，可實現(xiàn)低EMI性能，不必采用復(fù)雜的EMI抑制技術(shù)，如降低開關(guān)頻率、增加濾波電路或安裝屏蔽部件等。無需外部電路或特殊布局方法即可滿足CISPR 22 B類等輻射EMI標準，具體請參見圖6和圖7。

圖5. LTM8074典型效率。

圖6. 1.2 A、12 VIN、3.3 VOUT條件下，EMI性能與CISPR 22 B類要求對比（3個計量值，峰值，垂直天線，無EMI濾波器）。

圖7. 1.2 A、24 VIN、3.3 VOUT條件下，EMI性能與CISPR 22 B類要求對比（3個計量值，峰值，垂直天線，無EMI濾波器）。

結(jié)論

LTM8074是一款緊湊型1.2 A負載點μModule穩(wěn)壓器，適用廣泛的輸入和輸出電壓。它內(nèi)置Silent Switcher架構(gòu)，提供低EMI性能，方便設(shè)計調(diào)整，可滿足從便攜式設(shè)備到密集型工業(yè)電路板等各種應(yīng)用的需要。

作者簡介

Austin Luan目前擔任ADI公司Power by Linear產(chǎn)品部門的電源產(chǎn)品應(yīng)用工程師。他負責(zé)為客戶和現(xiàn)場應(yīng)用工程師提供μModule穩(wěn)壓器和電源管理控制器方面的支持。他擁有圣路易斯奧比斯波加州理工州立大學(xué)電氣工程學(xué)士和碩士學(xué)位。聯(lián)系方式：austin.luan@analog.com。

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