低电压双8A輸出电源开关型DC/DC稳压电源μModule　LTM4616以及运用

引言：LTM4616是一种集电源开关控制板和输出功率MOSFET、电感、电力电容器等适用元器件于同一封裝内的DC/DC稳压电源μModule，可给予双8A/单16A輸出。好几个LTM4616能够联级运用多组分实际操作，给予很大的输入输出电流量。文中详细介绍了LTM4616的构造、作用特性以及运用电源电路。

　　关键字：LTM4616；两相DC/DC稳压电源；低电压大电流量；工作电压追踪；拓展频带；突发性方式；单脉冲跳越

　　1、前言

　　LTM4616是凌力尔特（Linear Technology）发布的一种双輸出单独非刀闸型DC/DC电源稳压电源系统软件。

　　LTM4616键入电流电压标准为2.375~5.5V，输出电压为0.6~5V，给予双路8A/单通道16A輸出。LTM4616集成化了恒频电流量方式稳压电源，典型性电源开关頻率是1.5MHz，能够关联到外界0.75~2.25MHz頻率上。LTM4616的应用范围包含充电电池配电设备、电信网和互联网及工业设备、储存和ATCA、PCI Express卡等。

　　2、μModule LTM4616的构造以及特性

　　LTM4616选用15mm×15mm×2.8mm的表层贴片LGA封裝，这类封裝不是带铅的，与RoHS政策法规相溶，其脚位排列如图所示1所显示。

图1 LTM4616的脚位排列

　　LTM4616 μModule带有集成化电源开关控制板、快速电源开关输出功率MOSFET和电感、电力电容器等适用元器件，简单化的内部构造框架图如图2所显示。

图2 LTM4616内部构造简化图

　LTM4616的每个脚位作用如表1列出。

表1 LTM4616脚位作用概述

　　LTM4616 μModule的主要特点以下：

　　（1）LTM4616是一个双DC/DC稳压电源系统软件，键入电流电压标准为2.375~5.5V，输出电压在0.6~5V的范畴内可编程控制器，根据键入和导出的不一样组成，能够双路輸出8A、单相电輸出16A的电流量（见表2）

表2 键入与导出的不一样组成

　　（2）选用电流量方式操纵，带內部意见反馈环城路赔偿，给予迅速暂态回应。
　　（3）给予输出电压追踪和容限（Margining）。
　　（4）可挑选突发性方式和单脉冲跳越方式及拓展频带实际操作。
　　（5）给予輸出过电流量、过压和热关掉维护。
　　（6）便于完成多组分（高达12相）实际操作。

　　3、LTM4616功能原理及使用详细介绍

　　3.1 输出电压程序编写

　　由LTM4616构成的简易双輸出DC/DC稳压电源电源电路如图所示3所显示。稳压电源每一个輸出可由脚位FB与I_THM中间的电阻器R_FB来设定：

　　不一样R_FB值相匹配的V_OUT值如表3所显示。

表3

图3 根据LTM4616的简易双輸出DC/DC稳压电源电源电路

　　在图3中，因为R_FB1=2.21K，R_FB2=3.09K，因此 V_OUT1=3.38，V_OUT2=2.5V。

　图4所显示为稳压电源高效率与负荷电流量中间的影响曲线图。

图4 高效率与负荷电流量中间关联曲线图

　　在N个LTM4616的串联运用中，每一个串联輸出的FB脚能够联接在一起，在这里情形下，R_FB数值：

　图5 LTM46162个輸出串联运用电源电路

　　在图5所显示的LTM46162个輸出串联运用线路中，因为N=2，V_OUT=1.5V，依据（2）式可获得：

　　挑选R_FB=3.32KΩ。

　　3.2 突发性方式实际操作

　　在十分轻的负荷上，LTM4616可以进到突发性方式，使每一个稳压电源的输出功率MOSFET间断性实际操作，进而节约静态数据电流量。为了更好地使LTM4616进到突发性方式，务必将IC的MODE脚位V_IN。在突发性方式实际操作，最高值电感器电流量被设定在正常的使用时较大最高值电流量的20%上下，內部一部分电源电路关闭，每一个安全通道静态数据电流量减少到450μA上下。

　　3.3 单脉冲跳越方式实际操作

　　在低输出负载上，LTM4616能够在单脉冲跳越方式实际操作跳越周期时间，以减少开关损耗，提高工作效率。为使LTM4616可以进到单脉冲跳越实际操作，务必浮置脚位MODE或将其接入到V_IN/2。

　　3.4 强制性持续实际操作

　　在固定不动頻率运用中，为了更好地有最少的輸出谐波失真，能够将LTM4616的脚位MODE接地装置，强制性其在持续方式实际操作。在该方式实际操作，在低输出负载期内，容许电感器电流量反方向，I_TH脚底的电流是在电流量电压比较器幅值越过的操纵以内，而且里面的MOSFET一直随每一个震荡器单脉冲而通断。在起动期内，强制性持续方式实际操作将被严禁。

　3.5 拓展频带实际操作

　　为防止在固定不动頻率上实际操作造成很大的噪音，可将LTM4616的脚位CLKIN联接到SV_IN，使其在拓展频带方式运作，震荡器頻率被确定在一切正常输出功率的30%与130%中间，使电源开关噪音拓展到很大的工作频率范畴上，能够充足减少噪音最高值。若将LTM4616的脚位CLKIN接地装置，或是该针脚被一个外界頻率同歩数据信号推动，拓展频带实际操作将被严禁。

　　3.6 输出电压追踪

　　运用LTM4616的TRACK脚能够程序编写在起动期内的输出电压陡坡和工作电压追踪。图6所显示是输出电压与此同时产生追踪的具体电源电路。在图6中，主控制器的TRACK1脚由R_SR和C_SR操纵，RC陡坡時间由（3）式可编程控制器：

图6 带追踪的双輸出稳压电源电源电路

　　TRACK脚底的调节工作电压标准为0~0.596V，主稳压电源TRACK1上的压摆率与主輸出的压摆率MR是相同的。当依附稳压电源与主稳压电源輸出与此同时产生追踪时，依附輸出压摆率SR与主輸出上的压摆率MR相同。因为LTM4616脚位FB与V_OUT中间在內部联接一个10kΩ的电阻器，在TRACK2脚底的分压电路电阻器R_TA/R_TB与F_B2上分压电路电阻器理应同样，因而，R_TB=10Kω，R_TA=6.65kΩ。图7示出了主/从输出电压与此同时产生追踪的示图。

图7 输出电压与此同时追踪

　　在使用中假如不用追踪或定序（sequencing），应将TRACK脚联接到SV_IN，让脚位RUN去操纵通/断。当将脚位RUN拉低到1.3V下列时，将强制性稳压电源进到到关掉方式，2个MOSFET截至。

　　3.7 输出电压容限

　　LTM4616适用输出电压容限（margining），运用脚位MGN和BSEL能够程序编写各路輸出为其一切正常工作标准电压的±5%、±10%或±15%。当脚位MGN为高电平时，将强制性负容限，即输出电压小于调整点；当MGN脚为上拉电阻时，驱使输出电压在调整点以上。输出电压容限定由引步伐BSEL明确。当BSEL为高电平时，裕量为5%；当BSEL为上拉电阻时，裕量是10%；当BSEL浮置时，裕量为15%。当容限作用被激话时，LTM4616内的过压和欠电压跟随器截至。

　3.8 多组分实际操作

　　为輸出8A之上的电流量，LTM4616的两种輸出或好几个LTM4616能够联级在一起，这并不会提升键入和输出电压谐波失真。将LTM4616的PHMODE脚联接到SV_IN、SGND或SV_IN/2（悬在空中），很有可能相对应在CLKIN和CLKOUT脚位中间造成180°、120°或90°的相位角，各自在2相、3相或4相实际操作。图8所显示是LTM4616在6相实际操作的事例。图9示出了12相实际操作的配备。

图8 6相实际操作

图9 12相实际操作

　　多组分实际操作能够充足衰减系数键入和輸出电容器上的谐波失真电总流量，RMS键入谐波失真电流量和輸出谐波失真力度均根据所运用的相数而减少，如图所示10所显示。

图10 1~6相实际操作键入RMS谐波失真电流量与占空因素中间的关联

　　带输出电压追踪特点的4相稳压电源电源电路如图所示11所显示。该控制电路的键入电流为4~5.5V，4路輸出分別为3.3V/7A、2.5V/8A、1.8V/8A和1.5V/8A。

图11 带工作电压追踪的4相(4輸出)稳压电源电源电路

图12 輸出1.2V/32A的串联4相稳压电源电源电路

　　图12所显示为4相串联輸出1.2V/32A的稳压电源电源电路。LTM4616的脚位MGN联接一个由三态选通运放A1（TC75Z126AFF）推动的分压器（R1/R2），给予三种容限情况（即H、L和无容限），在MGN为上拉电阻（H）时，BSEL挑选恰逢；当MGN为低电频（L）时，BSEL为负数。在脚位BSEL为L、H和悬在空中时，容限制值各自为5%、10%、15%。

　　4、结语

　　LTM4616是一种低电压大电流量輸出电源开关型DC/DC稳压电源微模块（μModele^TM）。在中小型LGA无重金属封裝中，带有电源开关型控制板集成ic、输出功率MOSFET及电感、电力电容器等适用元器件。由其能够在突显方式、单脉冲跳越和拓展频带方式实际操作，故在负载下有特别高的高效率，减少了电源开关噪音。LTM4616选用电流量方式操纵，给予輸出过压、过电流量和热关掉维护，进而增强了操作系统的稳定性。

　　论文参考文献
　　1、Linear Technology. Dual 8A per Channel Low V_IN DC/DC Module. Datasheet, 2008.
　　2、娄静. 两相双降血压电源开关控制板LT3742以及运用[J] . 电子世界，2008（7）：8-10.

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