20 VIN、8 A高效率微型封裝降壓型µModule元件

作者:ADI應用工程師Tim Kozono


簡介

LTM4657 是採用相同接腳配置的高效率微型封裝降壓器 µModule® 元件系列中的一款產品。相較於 LTM4626 和 LTM4638 ,它的切換頻率更低, 因此LTM4657在8 A輸出電流範圍內提供更高的效率。LTM4657兼具LTM4638的高效率和LTM4626的小巧外形,屬於LTM4626和LTM4638的中間產品。

LTM4657, LTM4626, and LTM4638 offer different output current ratings

圖1. LTM4657、LTM4626和LTM4638使用相同的接腳排列,提供不同的輸出電流額定值。LTM4657和LTM4626使用更小巧的電感,以降低整體高度。

LTM4657在3.1 V至20 V輸入電壓範圍內提供高達8 A的連續輸出電流。LTM4657使用與LTM4626和LTM4638相同的元件封裝(CoP)設計,有助於元件迅速散熱,同時保持6.25 mm × 6.25 mm微型封裝尺寸。LTM4626、LTM4638和LTM4657的接腳相容,尺寸完全相同,方便客戶運用之前的佈局設計,輕鬆選擇符合需求的µModule元件。

LTM4626、LTM4638和LTM4657是業界領先的降壓型解決方案功率密度產品。利用小尺寸、高效率µModule元件可針對各類應用建構彈性的全套解決方案。內部整合電感、FET、上回饋電阻、頻率電阻和可選內部補償使得降壓型解決方案可以採用極少的外部元件。雖然支援實現極簡設計,但µModule技術採用49接腳BGA封裝提供了大量可選功能,以大幅增加接腳的數量。

Efficiency comparison of LTM4626, LTM4638, and LTM4657

圖2. 使用推薦的切換頻率, VIN = 12 V、 VOUT = 5 V 時,LTM4626、LTM4638 和LTM4657的效率比較結果。

除了PGOOD、RUN和TRACK/SS接腳提供的常用功能外,LTM4657還提供CLKIN、CLKOUT和PHMODE接腳來改善並聯和EMI操作性能。另外還利用遠端差分放大器來改善輸出電壓精度。此外,透過溫度感測接腳來完善內部熱保護。

A tiny LTM4657 solution with input and output capacitors

圖3. DC2989A展示板上配有輸入和輸出電容的LTM4657微型封裝解決方案。板背部裝有少量陶瓷電容和電阻。

應用

LTM4657使用比LTM4626和LTM4638更大電感量的電感,這樣元件能夠以更低頻率運行,進而降低開關損耗。LTM4657是解決高開關損耗和低導通損耗挑戰的首選解決方案,例如在具有低負載電流和/或高輸出電壓的應用中。

圖4所示為LTM4626和LTM4657採用相同的切換頻率,且在DC2989A展示板上採用相同配置時的比較結果。 12 VIN、 5 VOUT 配置充分體現了LTM4657卓越的開關損耗性能。LTM4657採用更大值的電感,也可以降低輸出電壓漣波。但LTM4626可以提供比LTM4657更高的負載電流。

Efficiency comparison of the LTM4626 and LTM4657 at 1.25 MHz

圖4. LTM4626和LTM4657在DC2989A展示板上採用相同配置,在1.25 MHz時的效率比較結果。

結論

LTM46xx系列採用相同的尺寸和接腳配置,可提供各種不同的負載電流。利用該系列新增的LTM4657元件,客戶可以優化低負載電流設計的性能。與LTM4626和LTM4638配合使用,該微型系列產品可以帶來更卓越的彈性和性能。

針對在中低負載應用(高達8 A)中提供低開關損耗和高效率的客戶需求,LTM4657可以提供滿意的高效率解決方案。LTM4657採用微型封裝,提供多種功能,可以在空間有限的設計中提供高效率,同時不降低性能。