多拓扑结构的DC/DC μModule单元设计

电子设计 2018-06-14 09:18 次阅读

鉴于μModule产品的15个系列具有如此多的器件,没有明确的典型单元模块或者两个类似的例子,因此我们选择两个应用示例来展示多种可用的功能和特性。

LMT8045(见图4)是一款DC/DC转换器,可以通过简单的将某些输出电源接地将其配置为SEPIC(单端初级电感转换器)或者反向转换器。在SEPIC配置中,稳压输出电压可以高于、低于或等于输入电压,LTM8045包括功率器件、电感、控制电路和无源组件,使用它的必要条件是输入和输出电容以及小电阻器来设置输出电压和开关频率,其他组件可以用于控制软启动和欠压锁定,示例板卡(见图5)简化了各种模式和性能评估的设置。

“图4:LMT8045是一款支持2.8V到18V输入,多拓扑结构的DC/DC图4:LMT8045是一款支持2.8V到18V输入,多拓扑结构的DC/DC μModule单元,在升压模式或降压模式下能够提供高达700mA的输出电流(来源:凌力尔特“图5:示例板卡允许用户评估该板卡在多种不同模式下的性能(来源:凌力尔特)”图5:示例板卡允许用户评估该板卡在多种不同模式下的性能(来源:凌力尔特)

LTM8047(图6)是一款隔离性反激式μModule  DC/DC 转换器,隔离额定值为725VDC。其封装包括切换控制器、电源开关、隔离变压器和所有支持的组件。它的工作输入电压范围从3.1V到32V,输出工作电压范围从2.5V到12V,这些设置都是由一个电阻来调节。在这个设计中输出、输入和旁路电容是必需的(如图7)。

“图6:使用LTM8047图6:使用LTM8047 μModule,用户可以简单快速的实现能够隔离750VDC的转换器,采用小型化封装,同时提供较高的性能(来源:凌力尔特) “图7:这块示例板卡支持用户使用独立的兼容设计,而无需考虑详细的隔离细节(来源:凌力尔特)”图7:这块示例板卡支持用户使用独立的兼容设计,而无需考虑详细的隔离细节(来源:凌力尔特)

μModule的一些优势: 有些显而易见,有些不明显

μModule 器件的第一个优势非常的明显:每个器件都是一个解决方案,省去了头疼的设计问题和麻烦,每个器件都具有给定的性能指标和效率参数,用户可选择的范围也很多,不必在基本功能或者性能方面做出妥协,所选择的器件单元将能够完全满足系统的要求,所有关键的设计要素都可以查到:体积、成本和严格的上市时间,并且每个器件单元都会满足相关规则的要求,从而确保效率、安全,因此用户测试和验证的时间成本几乎为零。

除了这些因素,每个μModule都包括用户手册、示例板卡(见图8)等资料,设计者同样也需要预先模拟整个系统的性能,因此每个μModule都会提供LTspice模型(见图9和图10)和详细的技术支持文档,最后每个μModule都通过了凌力尔特公司严格的电气封装和热可靠性测试,获得了全面的认证。

“图8:每个μModule都会提供示例板卡、用户手册、layout指南和其他技术支持文档(来源:凌力尔特)”图8:每个μModule都会提供示例板卡、用户手册、layout指南和其他技术支持文档(来源:凌力尔特) “图9:稳压器模型作为系统的一部分是非常关键的,LTSpice模型和模拟可以用于比如双路13A/单路26A的常规设计中(来源:凌力尔特)”图9:稳压器模型作为系统的一部分是非常关键的,LTSpice模型和模拟可以用于比如双路13A/单路26A的常规设计中(来源:凌力尔特) “图10:模型的仿真会展示一些关键特性,比如整个工作过程中的效率和功率损失分析(来源:凌力尔特)”图10:模型的仿真会展示一些关键特性,比如整个工作过程中的效率和功率损失分析(来源:凌力尔特)

重新定义决策框架

对于2A以下的DC/DC稳压器,MIY(“自己设计”)的方式是明智的:采用LDO、开关ICs以及参考设计。然而高于这个阈值后,MIY方式就会有一定的风险,时间成本也难以评估,特别是对于效率和EMI/RFI要求非常严格的方面。

在此范围之上是存在更好的解决方案的,LTC/ADI μModule 系列——15个产品系列、100个电源产品以及30中封装选择——能够帮助设计团队快速实现电源稳压器的设计与验证,借助一个或者多个这些单元可以大大简化设计实现、验证以及生产,将这些单元集成为一个高性能的稳压器并且采用微型封装是完全可以满足系统的需要,从而可以节省BOM成本,降低系统风险,并且缩短产品上市的时间。

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