圖1：簡單的低壓降控製器

 

從表麵來看，使用高電流穩壓器似乎是不錯的選擇。了解到設計工程師想要支持1.35VIN 到1.0VOUT的最大4A電流後
，我推薦其使用TPS7A85。TPS7A85並非控製器
，但其可以完全集成到3.5mm×3.5mm、20引腳、方形扁平無引腳(QFN)封裝的4A LDO電壓穩壓器中。很顯然，這一封裝比SOT-236要略微大一些。

 

我當即得到的回複是，“TPS7A85太複雜了。”有時，引腳越多意味著越複雜；然而，在TPS7A85中
，更多的引腳實際上卻轉換為更少的組件。查看一下圖2中的TPS7A85等效原理圖
，你可以發現外部組件數量從9個減少到了5個。

 

輸入電源

 

偏置電源

 

至負載

 

 

圖2：TPS7A85用作4A的低壓降穩壓器

 

為什麼少了四個組件呢？TPS7A85具有TI的可調輸出功能，用戶可以利用電壓設置引腳動態地設置VOUT。隻要這些引腳中的其中一個接地，相應的電壓便會加上800mV內部參考電壓。因此，通過將200mV引腳接地，VOUT便立即變為1.0V。

 

利用這一功能，您可以通過簡單地將合適的電壓設置引腳接地，在800mV到3.95V間調節電壓，從而打造出想要的輸出電壓。該方法可量化的好處有：

 

確保1%精度的輸出調節。

 

無需購買精密反饋電阻器來設置VOUT（當然，如果您希望的話，仍可以搭配使用FB引腳和外部電阻器）。

 

可以在應用中動態設置VOUT。

 

搭配使用低壓降控製器後，總效率僅為1/1.35V

，或74%。功率FET中的總功耗最差為4A ×4350mV，或1.4W。結果表明，這與您通過低壓降穩壓器得到的效率一樣。

 

為了管理熱量，控製器使用兩個外部FET幫助散熱
，如圖3所示。

 

 

圖3：低壓降控製器驅動雙通道FET

 

若您希望使用控製器
，建議您加裝一個RGATE，以幫助確保柵極驅動布局盡可能對稱，以便Q1和Q2能夠恰當地分享電流。在本應用中
，FET位於5mm×6mm大小的封裝中，其所占空間比控製器本身還要大六倍多。

 

TPS7A85封裝尺寸僅為3.5mm × 3.5mm，因此其熱性能可能沒有低壓降控製器好。讓我們來比較一下。搭配控製器，FET的結至環境熱阻(TJA)溫度為25°C/W。因此，在峰值電流時功耗為1.4W，升溫應約為1.4W × 25°C/W，或35°C。升溫為17.5°C/FET——假設兩個FET的升溫幅度相同。這似乎很棒。與TPS7A85相比較，效果如何呢
？

 

TPS7A85 的TJA為35.4°C/W，因此峰值功率時升溫為1.4W × 35.4°C/W，或49.6°C。表麵上看，似乎表現不如控製器
，但真是這樣嗎？讓我們來看下集成低壓降穩壓器相較於低壓降控製器的切實優勢：

 

熱關機——低壓降控製器沒有檢測FET溫度的能力。而TPS7A85有。

 

電流限製——低壓降控製器唯一的職責就是調節VOUT。當負載電流過高時

，它沒有限製電流或關機的功能。而 TPS7A85 有。

 

 

 穩定性——若您想確保在應用中低壓降控製器與FET、寄生電容和電感穩定地協作，就必須加裝額外的組件來測量環路穩定性。而使用TPS7A85，則無需這麼麻煩。

 

尺寸——低壓降控製器帶有外部FET

，因此所占空間更大。而TPS7A85則不同。

 

精度——本應用中，低壓降控製器的總體精度為2.5%。外部電阻器最壞情況下則為4.5%。而TPS7A85總精度則高於1%。

 

噪音——低壓降控製器在數據表上並未提及這一點。TPS7A85在1VOUT條件下的噪音為~5μVRMS10-100KHz。

 

該清單中的最後兩條優勢尤其值得注意
，因為大多數應用都放棄直流/直流轉換器

，而選擇低壓降控製器或低壓降穩壓器為FPGA或DSP的精密VCORE軌道或精密ADC/DAC供電。

 

綜上所述，低壓降穩壓器可以說是解決這一問題最簡單的方法。在您的下一個設計中，可以考慮使用TI的TPS7A85高電流、高精度、低噪音低壓降穩壓器。

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