具数字电源系统管理功能的双通道 9A、降压型 μModule 稳压器

日期:2018-05-16

 
作者:Jian LiYingyi Yan Marvin MacairanAnalog Devices 公司
 
引言
LTM4675 是一款双通道 9A 或单通道 18A降压型 μModule® (微型模块) DC/DC 稳压器,拥有通过 PMBus (一种基于 I2C 的开放标准数字接口协议) 实现的远程可配置性及电源系统管理 (PSM) 参数的遥测监察功能。其 16mm x 11.9mm x 3.51mm BGA 封装中内置了模拟控制环路、精准混合信号电路、EEPROM、功率 MOSFET、电感器和支持组件。该器件具有 4.5V 至 17V 的宽输入电压范围和 0.5V 至 5.5V 的输出电压范围,并在整个温度范围内提供了 ±0.5% 的 DC 准确度。能够以可编程摆率和排序延迟时间对 LTM4675 的电源输出进行数字调节、裕度调整以及上电 / 断电操作。接通时间最大值为 70ms。遥测回读参数包括 VIN、IIN、VOUT、IOUT、温度、运行峰值、正常运行时间、故障和报警。在 9A 负载条件下,整个温度范围内的电流回读准确度为 ±2.5%。
LTM4675 简化了面向电信、数据通信和存储系统、以及工业和仪表电源的高效率、高功率密度和高可靠性解决方案的设计。LTM4675 采用 16mm x 11.9mm x 3.51mm BGA 封装,并可提供 SnPb 或符合 RoHS 标准的端子涂层。
 
具数字电源系统管理功能的双通道 9A μModule 稳压器
图 1 示出了 LTM4675 的典型应用。输入电压范围为 5.75V 至 17V,输出为 1V/9A 和 1.8V/9A。针对多种输出电压,图 2 示出了LTM4675的每个输出之效率与负载电流的关系曲线。LTM4675 能够在很宽的工作范围内实现高效率,并具有高可靠性。如图 3 所示,当模块在 12V 输入、1V/9A 和 1.8V/9A 输出且无冷却气流的情况下运行时,最大外壳温度为 84.1°C。
 
 

1:具串行接口的 9A1V 9A1.8V 输出 DC/DC μModule 稳压器
 
 

2LTM4675 单通道效率 ( VIN = 12V)
 
 

3LTM4675 VIN = 12VVOUT0 = 1V/9AVOUT1 = 1.8V/9A 且无冷却气流条件下于 DC2053A 上测试的热性能。最大温升 = 61.1°CTA = 23°C
 
LTM4675 提供内部补偿或外部补偿,可用于在宽工作范围内优化针对负载电流阶跃的瞬态响应。
LTM4675 支持一个高达 400kHz 的 PMBus 标准兼容型 SMBus 串行接口。可读数据包括输入和输出电压、电流、温度、运行峰值、正常运行时间、故障、报警和片内 EEPROM 故障日志记录。可写数据和可配置参数包括输出电压、电压排序和裕度调节、数字软起动 / 停止斜坡、过压 / 欠压 / 过温 (OV/UV/OT)、欠压闭锁 (UVLO)、频率和调相。LTM4675 利用一个集成型 16 位 ΔΣ ADC 保证了高准确度的遥测回读。
 
多模块操作以满足高电流应用的要求
LTM4675 运用了一种恒定频率峰值电流模式控制架构,当多个通道并联运作时,此架构可实现逐周期电流限制和相位之间的简易均流。如欲获得较高的输出电流能力,则可容易地并联多个 LTM4675 模块。此外,LTM4675 还可用作一个主控器来驱动非 PSM 型电源模块以提供高得多的输出电流。例如:LTM4675 能够驱动三个 LTM4630 以提供高达 125A 的输出电流。图 4 示出了该应用的热图像。在具有 400LFM 冷却气流的情况下,热点温升仅为 66.2°C。由于具备出色的均流性能,因而在模块之间实现了均匀的热分布。
 
 

4:在 VIN = 12VVO = 1.0V/125A400LFM 冷却气流条件下获得的热图像,最大温升 = 66.2°CTA = 23°C
 
结论
LTM4675 是一款具内置数字电源系统管理功能的高效率和高功率密度 μModule 稳压器。凭借上述的所有特性,LTM4675 成为了电信、数据通信和存储系统、工业和仪表应用的理想选择。
 
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