Мощный двухканальный монолитный понижающий преобразователь с током потребления 6.2 мкА

Преобразователь 7.5 В/4 А и 3.3 В/4 А с быстрой переходной характеристикой

На Рисунке 1 показан регулятор с двумя выходами, конструкция которого оптимизирована для минимизации времени реакции на переходные процессы. Хотя LT8650S содержит внутренние цепи частотной коррекции, для улучшения переходной характеристики и снижения амплитуды выбросов в схеме использована внешняя коррекция. Высокая частота переключения 2 МГц расширяет полосу пропускания петли обратной связи и улучшает переходную характеристику.

Рисунок 1.	Преобразователь 7.5 В/4 А и 3.3 В/4 А с быстрой реакцией на переходные процессы.

Реакция схемы на скачок тока нагрузки от 0 А до 4 А иллюстрируется осциллограммой на Рисунке 2, из которой видно, что на обоих выходах 3.3 В и 7.5 В напряжение проседает менее чем на 100 мВ. Такой отклик в сочетании с высокой начальной точностью обеспечивает соблюдение жестких допусков на величину выходного напряжения V_OUT.

Рисунок 2.	Отклик схемы на Рисунке 1 на скачок тока нагрузки от 0 А до 4 А. (Пульсирующий режим работы).

При параллельном соединении каналов схема отдает 8 А, оставаясь холодной

В корпусе модуля LT8650S, имеющем размеры 4 мм × 6 мм, содержатся два синхронных понижающих преобразователя. Два выхода можно легко соединить параллельно (Рисунок 3), чтобы получить сильноточное устройство с выходной мощностью 72 Вт и входным напряжением 24 В. КПД схемы при полной нагрузке составляет 95%. Термограмма печатной платы представлена на Рисунке 4. Самая горячая часть микросхемы, работающей при комнатной температуре без активного охлаждения, нагревается примерно до 75 °C.

Рисунок 3.	При параллельном соединении каналов преобразователь 24 В/9 В, не перегреваясь, отдает в нагрузку 8 А.

При напряжении 12 В КПД становится еще выше, а температура, соответственно, ниже. Объединяя два канала, важно сбалансировать их выходные токи, соединив выходы усилителей ошибок вместе. Для этого нужно соединить выводы VC1 и VC2 и использовать внешнюю цепь частотной коррекции. Для приложений, работающих в более тяжелых условиях, выпускается микросхема LT8650H, рассчитанная на температуру перехода до 150 °C.

Рисунок 4.	Термограмма схемы на Рисунке 3.

Преобразователь 3.3 В/3 А и 1 В/5 А для питания СнК

У многих систем на кристалле (СнК) периферийные схемы питаются напряжением 3.3 В, а ядро – напряжением 1 В. На Рисунке 5 показана микросхема LT8650S, используемая в каскадном включении, когда входным напряжением преобразователя 1 В служит выходное напряжение преобразователя 3.3 В. Каскадная конфигурация имеет ряд преимуществ по сравнению с подключением V_IN2 к основному источнику питания, включая меньшие размеры решения и работу на постоянной частоте 2 МГц.

Рисунок 5.	Преобразователь 3.3 В/3 А и 1 В/5 А для питания СнК, работающий на частоте 2 МГц.

Ограничение выходного тока LT8650S значением 4 А связано с температурой микросхемы, однако при дополнительном охлаждении каждый канал электрически способен отдавать 6 А. В схеме на Рисунке 5 выходная мощность канала 1 В невелика, поэтому ток 5 А является допустимым для этого выхода.

Заключение

LT8650S имеет широкий диапазон входных напряжений, низкий ток потребления и архитектуру Silent Switcher 2. Упаковка двух 4-амперных синхронных понижающих регуляторов в корпус размером 4 мм × 6 мм сокращает количество компонентов и размеры решения, обеспечивая гибкость конструкции для широкого спектра приложений.

Материалы по теме