作者/Zhong ming Ye ADI公司电源产品高档运用工程师(美国加利福尼亚州米尔皮塔斯)
Zhongming
Ye,博士,IEEE电力电子学会的高档会员。自2009年以来在凌力尔特(注:现为ADI公司)作业,担任供给各种不同产品的运用支撑,包含降压、升压、反激式和正激式转换器。他在电源办理范畴的关注点包含面向轿车、医疗和工业运用的高功率、高功率密度和低EMI的高功用电源转换器和稳压器。在此之前,他在Intersil公司作业了三年,担任阻隔电源产品的PWM操控器。
用于工业和轿车体系的先进SoC(片上体系)解决方案的功率预算不断添加。后续每一代SoC都会添加需求高功率的器材并进步数据处理速度。这些器材需求牢靠的功率,包含0.8V(用于内核)、1.2V和1.1V(用于DDR3和LPDDR4)以及5V、3.3V和1.8V(用于外设和辅佐元件)。此外,比较传统的PWM(脉宽调制)操控器和MOSFET所能供给的功用,先进SoC解决方案要求更高的功用。因而,SoC所需的解决方案有必要更紧凑,具有更高的电流才能、更高的功率,更重要的是,超卓的抗EMI(电磁搅扰)功用。ADI公司的PowerbyLinear™单芯片SilentSwitcher®2降压稳压器恰恰可以满意先进SoC功率预算,一起也契合SoC尺度和热约束要求。
1 面向SoC的20V输入、20A解决方案
LTC7150S进步了工业和轿车电源的高功用规范。它具有高功率、细巧的外形尺度和低EMI特性。LTC7150S的集成MOSFET和热办理功用可完成经过高达20V的输入电压牢靠接连地输出高达20A电流,且无需散热器或气流散热,因而它十分合适用于工业、运送和轿车运用中的SoC、FPGA、DSP、GPU和微处理器解决方案。
图1显现运用LTC7150S,开关频率为1MHz时,为SoC和CPU供电的20A、1.2V输出解决方案。该电路十分易于修正,以习惯其他的输出组合,包含3.3V、1.8V、1.1V和0.6V,然后充分利用LTC7150S的宽输入规模。LTC7150S具有可作为榜首级5V电源的输出电流才能,支撑后接多个不同输出的后端二级开关稳压器或LDO稳压器。
2 Silent Switcher2供给超卓的EMI功用
要在大电流下经过EMI规则通常会触及杂乱的规划和测验应战,包含在解决方案的尺度、功率、牢靠性和杂乱性等很多方面的权衡。传统办法经过下降MOSFET开关边缘速率和/或下降开关频率来操控EMI。这两种战略都需求一些功用折衷,例如功率下降、最小导通和封闭时刻添加以及解决方案尺度更大。巨大杂乱的EMI滤波器或金属屏蔽等代替缓解技能在电路板空间、元件和安装方面添加了很多本钱,并使热办理和测验杂乱化。
ADI公司专有的SilentSwitcher2架构经过集成热回路电容可主动消除EMI,然后最大极限地减小了噪声天线的尺度。而且与集成MOSFET相结合,可以显著地削减开关节点振铃和热回路中存储的相关能量,即便存在十分快的开关边缘也不破例。因而可获得超卓的EMI功用,一起最大极限地下降沟通开关损耗。LTC7150S选用SilentSwitcher2技能,可最大极限地下降EMI并完成高功率,简化了EMI滤波器的规划和布局,是噪声灵敏环境的好挑选。LTC7150S只需在前端运用一个简略的EMI滤波器,即可经过CISPR22/CISPR32传导和辐射EMI峰值约束。图3显现辐射EMICISPR22的测验成果。