PDF《真正的功率密度： 26A μModule 稳压器可在狭小空间里保持低...》

4620 解决了实际的 功率密度问题.该封装包括了一个内部散热器以及其他可实现顶面和底面有效散热的先进 特性,从而使其能在最大负载电流条件下运行,即使在高温环境中也不例外. LTM4620 μModule? 稳压器使得大电流电源能够安放在狭小的空间里.热管理功能电路内置于封 装之中,以避免在电路板上出现热点 (这是采用 POL 电源时的一个常见问题). 图1示出了 LTM4620 采用的 15mm * 15mm * 4.41mm LGA 封装.单个器件能提供两 个13A 的独立输出 (图4) 或一个 26A 的单输出 (图5). 可以把多个 LTM4620 组合起 来以产生从 50A 至100A 以上的电流 (图7). 图1: LTM4620 LGA 封装在顶面和底面上具有连接至一个独特内部散热器的热触点, 其通过最大 限度地减小内部热阻将内部组件保持在低温状态 独特的封装设计可实现真正的高功率密度 LTM4620 设计伊始其目标就是以高功率密度和易于管理的热特性来产生双输出或单输出. 与其他的高功率密度解决方案不同,它是真正的独立型器件,不需要使用笨重的散热器或 液体冷却装置即可在最大负载电流条件下运作. 图2示出了未模制的 LTM4620 侧面透视图和顶视图照片. 其封装由一种高导热率的 BT 衬底以及用于实现电流传输能力和低热阻 (至系统板) 的合适铜层所组成.内部功率 MOSFET 堆叠于一种专有的引线框架中,以实现高功率密度、低互连电阻、以及至器件顶 面和底面的高热导率.所有都在一个专有内部散热器的可控范围之内,而这散热器直接连 接至功率 MOSFET 堆栈和功率电感器以实现有效的顶端散热. 图2:LTM4620 侧面透视图和未模制 LTM4620 的照片 (显示顶端散热器) 散热器和模制封装的构造可使器件在运行时保持很低的温升,即使在热管理措施仅仅是强 制气流吹过封装顶部的情况下也不例外.如果想获得一款更加稳健的解决方案,则可把一 个外部散热器连接至顶端的裸露金属以提供更好的热管理. 观察实际运行情况 访问 video.linear.com.cn/126 可了解 LTM4620 让人赞叹的性能. 这里提供的视频短片说 明了实际的实验工作台配置和短路保护的测量、热特性与温升 (在26A 和100A)、散热 器连接以及启动、稳态和停机时的高精度均流. 图3示出了 LTM4620 针对 12V 至1V/26A 设计的热像和降额曲线.在未采用散热器、 气流为 200LFM 的情况下,温度仅上升至比环境温度高 35?C.如降额曲线所示,一直到 约80?C 的温度条件下都可提供最大负载电流,这远远超过了完全运行器件之热像图所示 的65?C. 图3:LTM4620 的热像和降额曲线 这项结果表明了耐热性能增强型高密度电源稳压器解决方案的实际优点.独特的封装设计 使器件不仅能在极其狭小的位置空间里产生高功率,同时还不会对散热问题产生显著的影 响或者要求进行组件降额.极少有其他的高功率密度解决方案能够在不增设昂贵的发热缓 解组件及采取相应对策的情况下出此豪言. 双输出 13A 稳压器 图4示出了 LTM4620 μModule 稳压器在双输出设计中的简化方框图.它的两个内部高 性能同步降压稳压器负责产生 1.2V 和1.5V 电压轨,并各具 13A 的负载电流能力.输 入电压范围为 4.5V 至16V. 图4:LTM4620 方框图 (在双输出、1.5V/13A 和1.2V/13A 应用中) LTM4620 的输出电压范围为 0.6V 至2.5V,而LTM4620A 的输出电压范围则为 0.6V 至5.5V.总输出准确度为 ±1.5%,并具有经过 100% 出厂测试的准确均流、快速瞬态响 应、多相并行操作以及自定时和可编程相移、频率同步、和一个准确的远端采样放大器. 保护功能包括参考于反馈的输出过压保护、折返过流保护和内部温度二极管监视. 利用简易的热管理在 15mm2 占板面积内提供 1.5V/26A 图5示出了一款 1.5V/26A 解决方案,其将 LTM4620 的两个输出通道组合成一种并联 两相设计.RUN、TRACK、COMP、VFB、PGOOD 和VOUT 引脚连接在一起,以执行并 联操作.另外,这款设计还采用了一个 LTC?