具快速瞬态响应和超低EMI辐射的单片式65V、8A降压型稳压器

YingChengAnalogDevices公司

引言

LT8645S和LT8646S是65V同步降压型单片式稳压器，支持8A输出。它们的SilentSwitcher®2架构可实现优异的EMI性能，这与电路板布局无关。LT8646S具有RC外部补偿功能电路，以优化瞬态响应。

宽输入范围和高输出电流单片式解决方案

当设计用于48V总线系统的降压型转换器时，电源设计师倾向于选择控制器解决方案(外部MOSFET)，而非尺寸小得多的单片式稳压器(内部MOSFET)，这是因为，能够处理如此高输入电压的单片式稳压器寥寥无几，其中大多数的输出电流被限制在5A以下。LT8645S/LT8646S单片式稳压器破除了这一陈规。

LT8645S/LT8646S的65V输入、高电流单片式SilentSwitcher2降压型稳压器接受3.4V至65V的宽输入电压范围，并支持高达8A的输出电流。图1示出了一款采用LT8645S的完整12V输出(在8A)解决方案。LT8645S运用内部补偿，因而可减少外部组件数目并简化设计。旁路电容器的集成进一步缩减了总体解决方案尺寸。如图2所示，该解决方案的效率达到97%。

快速瞬态响应和超低EMI

针对特定的应用，只需采用两个外部组件（VC引脚上的一个电阻器和一个电容器）以优化LT8646S的瞬态响应。图3示出了5V/8A输出LT8646S解决方案，图4则显示了采用优化补偿所实现的负载瞬态响应。

在该解决方案中，开关频率被设定在2MHz，因而允许使用一个小的1μH电感器。另外，LT8645S/LT8646S还可在过载或短路情况下安全地承受电感器饱和，这得益于高速峰值电流模式架构。因此，不必为了应对过流瞬变而使用过大的电感器，除非必需防止出现持续时间很长的过载或短路。

LT8645S/LT8646S均采用一种SilentSwitcher2架构，此架构结合了分离的热环路和集成化旁路电容器。因此，EMI性能对电路板布局是不敏感的，从而在那些要求超低EMI的设计中解除了工程师的这一设计担忧。图5给出了采用图3所示解决方案时的CISPR25辐射EMI测试结果。利用铁氧体磁珠和电容滤波器，电路能够满足严格的CISPR25Class5限制。

小的最短导通时间和高降压比

LT8645S和LT8646S具有仅40ns的最短导通时间，因而使其能支持高降压比，甚至在2MHz的高开关频率条件下也不例外。例如，在2MHz频率下将48V转换至5V需要52ns的导通时间，这是采用大多数转换器都做不到的。该降压比通常将要求工程师选择一款两级转换器（具有一个中间电压），但是，LT8645S和LT8646S单片式稳压器则皆能单独完成此转换，从而降低了电源尺寸和复杂性。

图6示出了一款用于达30V之输入的1.8V/8A输出解决方案，其采用了工作在1MHz开关频率的LT8645S。如果跳过某些开关周期是可以接受的，那么输入可升高至65V的绝对最大额定值。当输出低于3.1V时，LT8645S的BIAS引脚可连接至一个高于3.1V（即3.3V或5V）的外部电源，以改善效率。

结论

LT8645S和LT8646S8A同步超低EMI单片式开关稳压器可提供小型6mmx4mmLQFN封装。其获专利的SilentSwitcher2架构可实现相当低的EMI辐射、高效率和紧凑的解决方案占板面积。输入可以高达65V。40ns的最短导通时间提供高降压比，实现了直接低电压输出，不需要两级转换。

作者简介

YingCheng是电源产品部的一名高级应用工程师。她毕业于密苏里科技大学（前身为密苏里罗拉大学），获电气工程博士学位。Ying已在凌力尔特（现隶属ADI）服务6年，从事DC-DC开关稳压器和LDO稳压器的研发工作。联系方式：ying.cheng@analog.com。