利用同步降压开关转换器可实现物联网转型

L6986 、L6986F和L6985F构成了 ST 的新系列同步降压开关转换器（也称为降压稳压器），适用于具有 24 V 高输入电压的工业应用。面对无数的限制、技术规范和设计考虑，选择正确的 DC-DC 转换器可能是一个艰巨的过程。此外，当由于选择不当的组件导致过多的散热而导致故障迫使电源完全重新设计时，人们很快就会意识到误差幅度太小，以至于无法将其视为微不足道的事情。

新的 DC-DC 稳压器首先给人留下深刻印象，因为它们能够承受从 4 V 到 38 V 的宽输入电压范围，以确保它们在电源不稳定的情况下仍然有用。这对于确保降压稳压器在各种应用中工作至关重要，从运行多个自动化流程的智能工厂到遭受不可靠电网影响的建筑物。这些组件还能够输出从 0.85 V 到 VIN（电压输入）的电压范围，这意味着可以使用它们为许多不同的组件供电。归根结底，他们令人印象深刻的技术规格是他们现代建筑的成果。

L6986、L6986F 和 L6985F：是什么让它们变得现代？

在一篇博文中详尽列出所有组件的功能是不可能的。然而，如果我们专注于主要特性，值得注意 的是，L6986、L6986F 和 L6985F 分别提供了 2A、1.5A 和 0.5A 的 DC 输出电流，从而确保工程师可以真正选择最好的组件适合他们的设计。毕竟，降压稳压器的全部意义在于降低输入电压并以特定输出电流为目标，同时比低压降稳压器 （LDO） 等替代解决方案散热更少，效率更高。因此，由于 ST 目录的粒度，今天的设计人员可以更好地找到最适合他们精确需求的组件。

尽管如此，降压转换器往往会占用相当多的空间，这就是 ST 使用单片 结构的原因，这意味着高侧功率 MOSFET 开关位于同一芯片上，以提供比解决方案更紧凑的设计需要一个外部电源开关。此外，三款器件均支持 同步整流，这意味着它们还包含一个低侧 MOSFET。因此，与异步转换器不同，不需要外部功率二极管，这会大大增加设计复杂性、降低效率、增加成本并占用更多空间。L6986、L6986F 和 L6985F 还具有成为 ST 生态系统一部分的额外好处，这意味着它们因其灵活性和实用性而在竞争中脱颖而出。

是什么让他们灵活？

ST 的经验还体现在两个显着特点上，第一个是令人难以置信的宽频率范围，从 0.25 MHz 到 2 MHz. 低频率可提供出色的效率，但需要安装更大的线圈。相反，2 MHz 只需要一个小线圈，但会对效率产生负面影响。在许多传统应用中，工程师会为他们的设计找到最佳折衷方案。像 0.5 MHz 这样的频率可以确保电感器和电容器不会太贵，线圈不会太大，而且效率仍然很高。然而，高达 2 MHz 的频率对于电信运营等某些边缘情况至关重要，因为较低的频率会干扰 AM 频段（0.535 MHz 至 1.605 MHz）。因此，宽频率范围提供了出色的设计灵活性。

新转换器的静态电流 （I Q ） 非常低，令人惊叹。事实上，上一代产品的 I Q约为 1 mA 至 2 mA，而 L6986、L6986F 和 L6985F 在轻负载下的静态电流仅为 30 µA。简而言之，这指的是 DC-DC 转换器在开启时的电流消耗，但负载非常轻，或者根本没有负载。得益于提供新水平效率的静态电流消耗，新组件实现了新的里程碑。

对物联网意味着什么？

新的静态电流为新的物联网应用打开了大门。例如，越来越多的工厂运行传感器网络，旨在收集有关各种操作的更多数据。然而，在某些情况下，这些传感器大部分时间都在休眠，等待事件触发其启动序列。因此，需要开启 DC-DC 转换器，因为组件在唤醒时会消耗电力，但它们的负载非常轻，或者根本不存在。在这种情况下，高静态电流意味着器件会浪费大量能量。由于静态电流仅为 30 µA，因此构建这样的物联网系统变得可行，因为损耗变得可以忽略不计。

为了达到这样的性能水平，ST 彻底修改了这三个 DC-DC 稳压器的内部结构，以尽可能减少功耗。他们还应用了显着改进的算法，通过调整等待时间和降低运行中的开关频率来更好地处理这些轻负载，以尽可能降低电流消耗并提高效率。然而，鉴于 L6986、L6986F 和 L6985F 的灵活性，ST 为工程师提供了一种选择，一种是依靠固定频率为特定应用（低噪声模式）确定特定行为的优先级，另一种是受益于新算法确保低静态电流（低功耗模式）。

什么使 DC-DC 转换器实用？

L6986、L6986F 和 L6985F 还通过使用比上一代组件使用的封装更薄的HTSSOP16封装在竞争中脱颖而出，同时由于器件下方的裸露焊盘提供类似的散热。此外，这三个模块是引脚对引脚兼容的，这意味着工程师可以将相同的设计布局用于不同的应用，而只需稍作改动即可适应其他三个稳压器之一。最重要的是，这些组件非常可靠，以至于ST 为汽车行业提供了替代版本。它们在内部是相同的，但部件经过不同的认证过程以符合该行业的标准。

ST 生态系统的另一个优势是能够使用图形界面快速选择适合特定设计的降压转换器。正如我们在 Life.Augmented 博客中已经讨论过的，eDesignSuite 为工程师提供了他们电路板的交互式仿真，甚至可以推荐最适合他们要求的 DC-DC 转换器。设计人员还可以获得STEVAL-ISA156V1、STEVAL-ISA190V1和STEVAL-ISA187V1，分别用于 L6986、L6986F 和 L6985F 的评估板，它们将启动开发并为 ST 生态系统提供一个非常实惠的切入点。因此，选择 ST 意味着受益于智能组件、出色的电路板和直观的工具，而不是必须麻木地检查技术规格和猜测可能因错误计算而导致时间损失和开发成本增加的基本选择。

审核编辑：郭婷