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在微型模块封装中整合高效开关电源转换及低噪声线性稳压

来源:华强电子网 作者:华仔 浏览:162

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摘要: 具有高速度或高分辨率功能的器件需要干净的电源。开关稳压器虽能在多种输入 / 输出条件下提供高效率,但典型的开关电源则很难具备高数据速率 FPGA I/O 通道或高比特数数据转换器所需的干净、低输出噪声和快速瞬态响应特性。与此相反,高性能线性稳压器却拥有低输出噪声和快速瞬态响应,但其升温很快。LTM8028 兼具上述两者的最佳特性,这是一个受控于 UltraFast 线性稳压器的高效率同步开关转换器

具有高速度或高分辨率功能的器件需要干净的电源。开关稳压器虽能在多种输入 / 输出条件下提供高效率,但典型的开关电源则很难具备高数据速率 FPGA I/O 通道或高比特数数据转换器所需的干净、低输出噪声和快速瞬态响应特性。与此相反,高性能线性稳压器却拥有低输出噪声和快速瞬态响应,但其升温很快。

LTM8028 兼具上述两者的最佳特性,这是一个受控于 UltraFast 线性稳压器的高效率同步开关转换器,它们都被集成在一个 15mm x 15mm 的小型 Module 封装中。该封装具有 LGA (4.32mm 高) 和 BGA (4.92mm 高) 两种引线型式,均符合 RoHS 标准。

线性稳压器负责将开关电源的输出控制在比期望输出电压高 300mV 的数值,以提供裕度、效率和瞬态响应性能的最优组合。LTM8028 接受高达 40V 的输入,并可在高至 5A 的电流下产生介于 0.8V 和 1.8V 之间的输出电压。图 1 示出了典型的 1.2V 输出应用。

 

图 1:LTM8028 在一个 36V 输入、UltraFast、低输出噪声 5A Module 稳压器中的应用。

 

图 1:LTM8028 在一个 36V 输入、UltraFast、低输出噪声 5A Module 稳压器中的应用。

通过控制 3 个三态输入 (VO0、VO1 和 VO2) 来设定 LTM8028 的输出电压。施加一个电压至 MARGA 引脚可允许用户对输出实施高达 10% 的裕度调节。可以利用 IMAX 引脚减小最大值为 5A 的电流限值,而一个 PGOOD 信号则用于指示输出处于目标电压的 10% 以内。

采用传统线性稳压器从一个 12V 电源产生 1.2V/5A 输出的设计将消耗超过 50W 的功率,并且有可能需要使用昂贵的散热器。如图 2 所示,LTM8028 的功耗则不足其 1/12 (少于 4W),因而产生的典型结温升幅只有 45 C。

 

图 2:在一个 12V 输入至 1.2V/5A 输出应用中,LTM8028 的功率耗散低于 4W,而且升温幅度仅为 45 C。

 

图 2:在一个 12V 输入至 1.2V/5A 输出应用中,LTM8028 的功率耗散低于 4W,而且升温幅度仅为 45 C。

LTM8028 的核心是高性能线性稳压器。其总体电压和负载调整率低于 0.2% (在室温条件下) 和 1% (在整个 40 C 至 125 C 温度范围内)。这线性稳压器的 UltraFast 带宽为 LTM8028 在 10% 至 90% 负载阶跃提供了一个仅为 2% 的瞬态响应。图 3 和图 4 分别示出了当该器件被配置为提供 1V 和 1.8V 输出时,负载以 1A/ s 的摆率从 0.5A 阶跃至 5A 情况下 LTM8028 的瞬态响应。

 

图 3:在 1.0V 输出条件下,LTM8028 的瞬态响应小于 20mV。

 

图 3:在 1.0V 输出条件下,LTM8028 的瞬态响应小于 20mV。

 

图 4:LTM8028 的瞬态响应仅为 38mV。

 

图 4:LTM8028 的瞬态响应仅为 38mV。

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67