LT8640S/LT8643S是42V、6A連續(xù)電流/7A峰值電流單片式降壓型穩(wěn)壓器，采用第二代SilentSwitcher2架構(gòu)。SilentSwitcher穩(wěn)壓器通過將高頻環(huán)路一分為二來抑制EMI輻射，分離環(huán)路產(chǎn)生的磁場相互抵消。單片式降壓型穩(wěn)壓器LT8640S和LT8643S集緊湊布局、高效率和超低EMI于一體，非常適合汽車環(huán)境應(yīng)用。

易于布局、超低EMI、高效率的SilentSwitcher2

LT8640S/LT8643S是42V、6A連續(xù)電流/7A峰值電流單片式降壓型穩(wěn)壓器，采用第二代SilentSwitcher2架構(gòu)。SilentSwitcher穩(wěn)壓器通過將高頻環(huán)路一分為二來抑制EMI輻射，分離環(huán)路產(chǎn)生的磁場相互抵消。第二代SilentSwitcher2在封裝內(nèi)集成了旁路陶瓷電容。這些電容位于快速交流環(huán)路(VIN、BST和INTVCC)內(nèi)，因此需要精密且可重復(fù)的PCB布局才能確保EMI性能。集成這些電容大大簡化了PCB布局和制造要求。即使是低成本的雙層電路板，現(xiàn)在也能具有出色的EMI性能。

在汽車應(yīng)用中，設(shè)計人員偏向于使用2MHz或更高開關(guān)頻率的電源，以避開AM頻段并使解決方案尺寸最小化。遺憾的是，高開關(guān)頻率通常意味著更低的效率和更高的功耗，迫使設(shè)計人員要在小尺寸和低EMI性能與效率之間進(jìn)行權(quán)衡。LT8640S和LT8643S消除了這種權(quán)衡：得益于可控且快速的開關(guān)邊沿，即使在高開關(guān)頻率下，它們?nèi)阅芤愿咝屎偷凸倪\行。

圖1顯示了一個超低EMI且高效率的LT8640S12V至5V/6A設(shè)計。內(nèi)部穩(wěn)壓器由5V輸出通過BIAS引腳供電，以降低功耗。該設(shè)計的開關(guān)頻率設(shè)置為2MHz。使能展頻模式(SYNC/MODE=INTVCC)，使得開關(guān)頻率在3kHz三角調(diào)制下可以從2MHz變化到2.4MHz。

圖1.展頻模式的超低EMILT8640S5V/6A降壓轉(zhuǎn)換器

圖2.采用圖1所示設(shè)計，2層和4層板的CISPR25EMI輻射比較

圖2比較了采用圖1所示設(shè)計的2層和4層板的EMI輻射。兩塊電路板均符合嚴(yán)苛的汽車級CISPR25Class5輻射EMI要求，僅需在輸入側(cè)使用鐵氧體磁珠。圖3顯示了效率。在高達(dá)2MHz的開關(guān)頻率下，LT8640S12V輸入的峰值效率達(dá)到95%，24V輸入的峰值效率達(dá)到92%。

多個LT8643S器件可以并聯(lián)，以支持7A(峰值)以上的輸出電流。LT8643S利用電流模式控制和外部補償實現(xiàn)平衡均流這在并聯(lián)配置中非常重要。將所有誤差放大器的輸出VC引腳連接在一起，便可自然地實現(xiàn)均流。無需額外的時鐘器件，CLKOUT和SYNC/MODE引腳即可實現(xiàn)頻率同步。

圖3.采用圖1所示設(shè)計的LT8640S5V/6A輸出效率(fSW=2MHz)

圖4顯示了9V輸出的LT8640S設(shè)計。圖5顯示了5A負(fù)載時的熱結(jié)果。在45W輸出功率和1MHz開關(guān)頻率下，由于采用了增強(qiáng)散熱技術(shù)，LT8640S4mm4mmLQFN封裝的溫升低于50C。

圖4設(shè)計(fSW=1MHz，TA=25C)

圖5.LT8640S24V至9V/5A熱圖像，采用圖4設(shè)計(fSW=1MHz，TA=25C)

圖6顯示了12V至3.3V/12ALT8643S并聯(lián)設(shè)計的簡潔性。上方LT8643S通過讓SYNC/MODE引腳浮空而設(shè)置為強(qiáng)制連續(xù)模式，其CLKOUT信號驅(qū)動下方LT8643SSYNC/MODE引腳以實現(xiàn)同步。圖7顯示了該設(shè)計的效率，而圖8顯示了8A階躍瞬態(tài)響應(yīng)。

圖6.使用兩個LT8643S器件的并聯(lián)3.3V/12A降壓轉(zhuǎn)換器

圖7.LT8643S12V至3.3V、8A階躍負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)，采用圖6所示并聯(lián)設(shè)計(fSW=1MHz)

圖8.LT8643S12V至3.3V/12A效率，采用圖6所示并聯(lián)設(shè)計(fSW=1MHz)

結(jié)論

LT8640S和LT8643S是6A(峰值7A)、超低EMI單片同步開關(guān)穩(wěn)壓器，采用小型4mm4mmLQFN封裝。已獲專利的SilentSwitcher2架構(gòu)可確保EMI輻射極低。集成環(huán)路電容消除了PCB布局敏感性，有助于節(jié)省設(shè)計工作量和解決方案成本。同步設(shè)計和快速開關(guān)邊沿可提高重載時的效率，而低靜態(tài)電流對輕載效率有利。3.4V至42V的寬輸入范圍和低壓差使LT8640S和LT8643S能夠滿足汽車?yán)鋯踊蜇?fù)載切斷情況下的要求。