功耗是工業(yè)和汽車應(yīng)用 DC/DC 轉(zhuǎn)換器設(shè)計師面臨的重大問題，因?yàn)檫@類應(yīng)用需要大電流,，但是空間受限。用高性能分立式組件可以構(gòu)成高效率穩(wěn)壓器,，但是其費(fèi)用之高和解決方案占板面積之大卻使這種方法令人難以承受,。LT8612 / LT8613 高效率降壓型穩(wěn)壓器在單個 IC 中集成了所有必要的組件，顯著地減小了 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的尺寸，甚至在面對高降壓比時也可以,。這些器件還可以并聯(lián),，以增強(qiáng)輸出電流能力并分散負(fù)載和熱量。

 包括在這些調(diào)節(jié)器中的其它期望功能有：超低靜態(tài)電流以最大限度延長電池壽命,；高開關(guān)頻率以最大限度減小解決方案尺寸并避開噪聲敏感頻段,。

采用 3mm x 6mm 封裝的高效率 42V、6A 穩(wěn)壓器

 LT8612 / LT8613 是 42V,、6A 降壓型單片式穩(wěn)壓器,。其集成的高效率電源開關(guān)功耗很低，因此這些開關(guān),、升壓二極管,、內(nèi)部補(bǔ)償和所有必要的電路都密封在一個纖巧的 3mm x 6mm QFN 封裝中，不會產(chǎn)生過熱問題,。圖 1 顯示了一個典型的 5V/30W LT8612 轉(zhuǎn)換器,，其效率和功耗如圖 2 所示。甚至在 24V 輸入電壓時,，LT8612 也能產(chǎn)生 30W 輸出,，且溫升不超過 50°C。在負(fù)載范圍的另一端,，LT8612 / LT8613 以低紋波突發(fā)模式 (Burst Mode?) 運(yùn)行,，以在超低負(fù)載情況下提高效率。

圖 1：采用 LT8612 的 5V/30W 降壓型轉(zhuǎn)換器

圖 2：圖 1 所示 5V/30W LT8612 降壓型轉(zhuǎn)換器的效率和功耗

 EFFICIENCY：效率

POWER LOSS：功耗

LOAD CURRENT：負(fù)載電流

LT8612 / LT8613 的最小接通時間短至 40ns,，從而允許很高的 VIN/VOUT 比,，即使在很高的開關(guān)頻率時也是如此。高達(dá) 2.2MHz 的開關(guān)頻率最大限度減小了功率電感器和輸出電容器的尺寸和值,。此外,，可以基于輸出負(fù)載要求有把握地改變電感器的大小，而無需使用較大的電感器來進(jìn)行設(shè)計,，這是器件的高速峰值電流模式架構(gòu)和可靠的開關(guān)設(shè)計帶來的結(jié)果,。

 多相設(shè)計增強(qiáng)輸出電流能力

 在汽車和工業(yè)應(yīng)用中，超過 6A 的負(fù)載并非不常見,。就這些電流相對較大的情況而言,，多相設(shè)計可以增強(qiáng) LT8612 / LT8613 穩(wěn)壓器的輸出能力。LT8613 具內(nèi)置軌至軌電流檢測放大器以及監(jiān)視器和控制引腳,，從而可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的輸入或輸出平均電流調(diào)節(jié),。這個電流環(huán)路調(diào)節(jié)內(nèi)部開關(guān)電流限制，這樣跨 ISP / ISN 引腳的電壓就不會超過 ICTRL 引腳設(shè)定的電壓,。另一個 IMON 引腳用來監(jiān)視通過 ISP / ISN 引腳測量的平均電流,。這種電流控制功能可在幾個 LT8613 之間實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的均電,，而無需任何額外的控制電路。

 圖 3 顯示了三個 LT8613 并聯(lián)以提供高達(dá) 16A 輸出的電路,。最上面一個 LT8613 是主穩(wěn)壓器,，其輸出電壓設(shè)定為 4V，另外兩個 LT8613 是從屬穩(wěn)壓器,，其輸出電壓設(shè)定為略高于 4V,。

圖 3：以一個三相設(shè)計的 3 個并聯(lián) LT8613 在 4V VOUT 時提供 16A

為了在 3 個 LT8613 穩(wěn)壓器之間均流，主穩(wěn)壓器 LT8613 的 IMON 引腳連至從屬 LT8613 的 ICTRL 引腳,。3 個 LT8613 穩(wěn)壓器由 LTC6909 振蕩器產(chǎn)生的三相 700kHz 時鐘信號 (120° 相移) 同步,。圖 4 顯示了這個三相 LT8613 設(shè)計的熱像。這些 LT8613 的溫度相似表明,，三相之間的電流是均勻分配的,。這個設(shè)計的效率如圖 5 所示。

圖 4：三相 LT8613 設(shè)計的熱像顯示,，電流均分是平衡的

 圖 5：圖 3 所示三相 LT8613 設(shè)計的典型效率曲線

 EFFICIENCY：效率

LOAD CURRENT：負(fù)載電流

如果期望給這些相位之間的均流加權(quán),，也就是說讓電流均分不平衡，那么簡單地調(diào)節(jié)跨 ISP 和 ISN 引腳的檢測電阻值即可,。

結(jié)論

LT8612 和 LT8613 是全面集成的高功率密度單片式降壓型穩(wěn)壓器,，可滿足挑戰(zhàn)性的汽車和工業(yè)應(yīng)用需求。這些穩(wěn)壓器能夠非常方便地并聯(lián),，以用于高效率,、大電流應(yīng)用，構(gòu)成占板面積緊湊的解決方案,。