LT8650S器件

 

我們來看一下ADI公司最近推出的LT8650S器件：雙通道4A 42V同步降壓靜音電源開關（靜態電流6.2µA）（見圖1），它適用於通用降壓應用以及汽車和工業領域的產品。LT8650S雙通道同步靜音穩壓器為SoC應用提供了更大的輸入電壓範圍、更優的電磁屏蔽性能以及更小的尺寸，同時提供多個高電流輸入，並具備快速瞬態響應能力。

 

圖1：ADI公司最新推出的LT8650S雙通道4A 42V同步降壓靜音電源開關（靜態電流6.2µA）（來源：ADI）

 

它設計有兩個通道，每個通道同時提供4A和最大6A的電流輸入，並具有超低的靜態電流突發模式，當輸入電壓VIN=12v，輸出電壓VOUT1=5v，VOUT2=3.3v時其靜態電流僅6.2μA，紋波小於10mVP-P。此器件可以在低輸出電流的情況下提升效率（輸入12VIN、2MHZ
，輸出2A、5VOUT的情況下效率是94.6%；輸入12VIN、2MHZ，輸出4A
、5VOUT的情況下效率是93.3%）。在強製連續模式下允許固定頻率的開關操作控製整個輸出負載範圍和擴頻操作，可進一步減少電磁幹擾。LT8650S可選的外部VC管腳為快速瞬態響應提供了最佳的環路補償，VC管腳還可以實現電流共享。LT8650S觸發一個快速的最小開關時間為40ns
，其輸入電壓範圍為3-42V，可調的同步開關頻率是300KHz到3MHz，器件大小4x6mm，32個管腳，采用LQFN封裝。

 

汽車SoC對電源的負載瞬態響應提出了更高的要求，外圍電源負載電流轉換速率在100A/µs，無論負載如何變化
，電源必須使輸出的電壓瞬態值最小，快速切換頻率如LT8650S係列的2MHz特性，有助於加快瞬態恢複。更快的開關頻率對應更快的動態響應和適當的環路補償。

 

功率電感支持低EMI的解決方案

 

Coilcraft公司提供三種流行風格的高性能功率電感器，分為XEL
、XAL和XFL係列，這些都屬於Ltral產品係列。XEL和XAL係列采用的都是創新型複合材料，功率電感器具備非常平緩的電流波動特性。XFL係列也具有平緩的變化特性，它的材料更類似於傳統的鐵氧化材料
，比XAL和XEL係列變化速率更大一些。XFL係列具有最低的直流電阻
，核心損耗最小。相比XAL係列，新的XEL係列具有更低的交流損耗
，而XFL係列的總功率損耗最低（圖2）。對於設計用於承受高峰值電流的高頻電源開關而言，XEL係列無疑是最好的選擇。

 

圖2：這些表格數據展示它們重要的區別
，包括XAL、XEL和XFL係列之間電感和電流的關係
，以及功率損失和紋波電流之間的關係（來源：Coilcraft）

 

ADI的LT8650S演示板卡（DC2407A）選擇使用Coilcraft公司提供的功率電感器進行設計
，固定電感器ADI選擇的是符合AEC-Q200的1μH XFL5030-102ME

，屬於Coilcraft XAL/XFL功率電感器係列，該係列具有體積小、頻率高、效率高等特性，被新一代靜音開關器件所選用，當然這是ADI工程師評估各方麵因素做出的最好決定。

 

電感技術有效的降低電磁幹擾

 

Coilcraft XAL/XFL功率電感器采用Coilcraft Ltra技術生產，Ltra技術是使用磁性材料（例如鐵粉（Fe））生(sheng)產(chan)電(dian)感(gan)器(qi)的(de)獨(du)特(te)方(fang)式(shi)

，通(tong)過(guo)模(mo)製(zhi)工(gong)藝(yi)形(xing)成(cheng)堅(jian)固(gu)的(de)電(dian)感(gan)器(qi)。該(gai)技(ji)術(shu)有(you)效(xiao)地(di)消(xiao)除(chu)了(le)繞(rao)組(zu)之(zhi)間(jian)的(de)任(ren)何(he)空(kong)間(jian)浪(lang)費(fei)
，從(cong)而(er)在(zai)相(xiang)同(tong)尺(chi)寸(cun)的(de)部(bu)件(jian)中(zhong)產(chan)生(sheng)更(geng)高(gao)的(de)飽(bao)和(he)電(dian)流(liu)和(he)更(geng)低(di)的(de)DC電阻。

 

市場的趨勢是設計DC/DCzhuanhuanqi，bingqiebuduantishengqiehuanpinlv

，mubiaoshijiangdisuoxudedianganzhi
，jianshaodiangandechicunhechengben。chulezhegemubiaohaixuyaobuduantigaozujiandexiaolv。suizhekaiguanpinlvdezengjia，pinlvxiangguandesunshihehexinsunhao（交流損耗）變得越來越重要，需要讓設計在高開關頻率下正常工作，這就提出了更多的要求。Ltra技術的複合材料核心是在2MHz的開關頻率下具備更佳的效率。

 

Ltra產(chan)品(pin)采(cai)用(yong)大(da)型(xing)端(duan)子(zi)設(she)計(ji)，具(ju)有(you)最(zui)佳(jia)的(de)焊(han)接(jie)管(guan)腳(jiao)和(he)熱(re)管(guan)理(li)。大(da)型(xing)端(duan)子(zi)也(ye)可(ke)以(yi)在(zai)沒(mei)有(you)熱(re)點(dian)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)傳(chuan)輸(shu)更(geng)高(gao)的(de)電(dian)流(liu)
，保(bao)持(chi)較(jiao)好(hao)的(de)散(san)熱(re)
，從(cong)而(er)提(ti)高(gao)器(qi)件(jian)的(de)長(chang)期(qi)可(ke)靠(kao)性(xing)。這(zhe)些(xie)元(yuan)件(jian)的(de)緊(jin)湊(cou)尺(chi)寸(cun)設(she)計(ji)讓(rang)它(ta)們(men)在(zai)PCB上更好的布局
，降低了整體解決方案的尺寸。

 

Ltra技術旨在為市場提供非常強勁的零部件，其堅固的形狀、強大的機械和振動應對能力使它們能夠適合惡劣的環境，如汽車、工業和便攜式電子應用等
，Ltra具有優越的溫度穩定性，在-40℃到+125℃的溫度範圍內飽和曲線的變化小於3%
，並且符合AEC-Q200標準。

 

一(yi)些(xie)電(dian)感(gan)核(he)心(xin)材(cai)料(liao)表(biao)現(xian)出(chu)一(yi)種(zhong)稱(cheng)為(wei)熱(re)老(lao)化(hua)的(de)負(fu)特(te)性(xing)，當(dang)電(dian)感(gan)發(fa)生(sheng)熱(re)老(lao)化(hua)時(shi)，隨(sui)著(zhe)時(shi)間(jian)和(he)溫(wen)度(du)的(de)增(zeng)加(jia)，效(xiao)率(lv)會(hui)降(jiang)低(di)
，進(jin)而(er)導(dao)致(zhi)發(fa)熱(re)量(liang)增(zeng)加(jia)
，這(zhe)樣(yang)會(hui)進(jin)入(ru)惡(e)性(xing)循(xun)環(huan)。電(dian)感(gan)器(qi)和(he)電(dian)路(lu)的(de)過(guo)熱(re)可(ke)能(neng)超(chao)過(guo)額(e)定(ding)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)，有(you)時(shi)會(hui)造(zao)成(cheng)災(zai)難(nan)性(xing)的(de)後(hou)果(guo)，Coilcraft Ltra材料體現了消除熱老化問題的重要特性。

 

Ltra技(ji)術(shu)也(ye)有(you)效(xiao)的(de)降(jiang)低(di)了(le)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)，整(zheng)個(ge)線(xian)圈(quan)采(cai)用(yong)磁(ci)性(xing)材(cai)料(liao)將(jiang)有(you)害(hai)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)降(jiang)低(di)到(dao)最(zui)少(shao)，線(xian)圈(quan)通(tong)量(liang)由(you)線(xian)圈(quan)本(ben)身(shen)決(jue)定(ding)，允(yun)許(xu)更(geng)加(jia)緊(jin)湊(cou)的(de)線(xian)圈(quan)設(she)計(ji)方(fang)式(shi)，線(xian)圈(quan)間(jian)電(dian)流(liu)屏(ping)蔽(bi)效(xiao)果(guo)也(ye)更(geng)好(hao)。

 

Coilcraft公(gong)司(si)推(tui)出(chu)的(de)功(gong)率(lv)電(dian)感(gan)器(qi)係(xi)列(lie)包(bao)括(kuo)豐(feng)富(fu)的(de)可(ke)選(xuan)組(zu)件(jian)，這(zhe)使(shi)得(de)工(gong)程(cheng)師(shi)能(neng)夠(gou)根(gen)據(ju)自(zi)己(ji)的(de)具(ju)體(ti)設(she)計(ji)選(xuan)擇(ze)不(bu)同(tong)型(xing)號(hao)的(de)電(dian)感(gan)器(qi)
，不(bu)同(tong)尺(chi)寸(cun)和(he)不(bu)同(tong)功(gong)率(lv)級(ji)別(bie)的(de)器(qi)件(jian)所(suo)具(ju)備(bei)的(de)參(can)數(shu)都(dou)經(jing)過(guo)了(le)優(you)化(hua)，每(mei)種(zhong)型(xing)號(hao)都(dou)具(ju)有(you)獨(du)特(te)的(de)性(xing)能(neng)優(you)勢(shi)。

 

這些功率電感器具有更低的DCR特性，DCR表示的是電感器的電阻值
，是由電感器線圈材料的電阻值決定的。

 

這些功率電感器具有足夠的飽和電流（ISAT），由於散熱速率的原因，ADI公司通常不會將每個通道的電流限製設計到最大，對於這種器件
，每個通道的電流限製為4A，兩個通道可同時正常工作，當隻有一個通道啟用時每個通道的限製電流可達到6A。

 

總結

 

今天的汽車和工業市場需要提供高效率、高頻率和低電磁幹擾的電子解決方案。文中提供了一個具體的解決方案示例，展示了ADI的Silent Switcher® 2穩壓器和Coilcraft的de功gong率lv電dian感gan器qi是shi如ru何he協xie同tong工gong作zuo，為wei用yong戶hu提ti供gong低di電dian磁ci幹gan擾rao解jie決jue方fang案an。你ni現xian在zai可ke能neng唯wei一yi需xu要yao擔dan心xin的de汽qi車che噪zao音yin可ke能neng是shi來lai自zi後hou座zuo上shang孩hai子zi們men尖jian叫jiao式shi的de催cui促cu聲sheng：“我們到了嗎？”

 

本文轉載自貿澤電子。

 

 

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