剖析LT8622S/LT8624S：高效低噪的降压调节器首选

在电子设计领域，电源管理模块的性能直接影响到整个系统的稳定性与可靠性。今天要给大家详细介绍的是 Analog Devices 推出的 LT8622S/LT8624S 同步降压调节器，这两款器件凭借其独特的性能优势，在众多应用场景中脱颖而出。

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主要特性亮点

低噪声方面

此调节器采用第三代 Silent Switcher 技术，将超低噪声参考与架构完美融合，实现了极低的噪声性能。在 10Hz 至 100kHz 频段，超低均方根噪声仅为 4μVRMS；在 10kHz 时，超低点噪声达到 4nV/√Hz。而且，在任何 PCB 上都能实现超低 EMI 辐射，内部旁路电容更是进一步降低了辐射 EMI。

效率与响应速度方面

在高频条件下，依然能保持较高的效率。同时，它具备超快的瞬态响应能力，响应时间仅 1μs，最小开关导通时间可达 12ns。

电气参数方面

输入电压范围为 2.7V 至 18V，输出电压范围是 0V 至 (PVIN - 0.5V)，最大连续输出电流分别为 2A（LT8622S）和 4A（LT8624S）。高精度基准，在远程感应时，温度范围内精度可达 ± 0.8%。支持 PolyPhase® 操作，最多可实现 12 相并联。具备强制连续模式功能，开关频率可在 300kHz 至 6MHz 之间进行调整和同步，还能实现可编程电源良好指示功能，并采用了小型 20 引脚 4mm x 3mm LQFN 封装。

引脚配置与功能说明

该调节器的引脚有其特定功能和使用要求。例如，SW 引脚是内部功率开关的输出端，连接时要尽量减小 PCB 上的节点面积，以保证性能和降低 EMI；GND 引脚作为接地端，输入电容的负极应尽量靠近它，同时要将暴露的焊盘焊接到 PCB 上，以保证良好的热性能；PVIN 引脚为内部电路和顶部功率开关供电，必须并联多个电容，且电容的正负极应分别靠近 PVIN 和 GND 引脚。

工作原理解读

LT8622S/LT8624S 是一款定频、电流模式的单片降压调节器，它采用基于电流参考的架构，通过 RT 引脚的电阻设置振荡器频率。在每个时钟周期开始时，内部顶部功率开关开启，电感电流增加，当顶部开关电流比较器触发时，顶部功率开关关闭，此时的峰值电感电流由 VC 引脚的电压控制。误差放大器通过比较 OUTS 引脚和 SET 引脚的电压，调整 VC 节点的电压，以匹配新的负载电流需求。

其 “S” 代表第二代 Silent Switcher 技术，该技术允许快速开关边沿，在高频下实现高效率和良好的 EMI 性能。而第三代 Silent Switcher 技术在此基础上，结合了超低噪声电流参考，使得输出电压可通过单个电阻编程，实现整个输出范围内的单位增益操作，输出噪声几乎不受输出电压影响。

应用信息与设计要点

低频率输出噪声

与传统降压调节器不同，LT8622S/LT8624S 使用 100µA 电流参考而非电压参考，避免了因电阻分压器导致的参考噪声增益问题。若在 SET 引脚电阻上并联电容，输出噪声将与编程输出电压无关，在 10kHz 时典型输出噪声仅为 4nV/√Hz。不过，除了主要噪声源，其他噪声源对输出噪声的影响也不能忽视，因此选择合适的补偿网络对于确保最佳噪声性能至关重要。

滤波设计

作为开关调节器，输出会存在开关纹波和高频噪声。输出电容虽能吸收部分噪声，但高频下其能力受限于 ESL。为消除高频尖峰并显著降低开关纹波，建议在输出端采用馈通电容、铁氧体磁珠或额外的 LC 滤波级进行额外滤波。

PCB 布局

为实现最佳性能，PCB 布局应遵循一定原则。例如，PVIN 可使用多个旁路电容，两个小电容应尽可能靠近 PVIN 引脚，第三个较大电容应靠近前两个电容；输入电容形成的环路应尽量小，选择小尺寸电容以降低寄生电感，并通过多个接地过孔确保输入电容到 IC 接地的低阻抗返回路径。

不同工作模式

• 强制连续模式（FCM）：适用于需要快速瞬态响应和宽负载范围内全频操作的应用。在此模式下，振荡器持续工作，允许负电感电流，可提高负载阶跃瞬态响应。但在轻负载时，效率低于脉冲跳变模式。
• 脉冲跳变模式：在非 FCM 模式下工作，振荡器持续工作，所有开关周期与时钟同步，不允许负电感电流。在轻负载或高占空比时，可跳过开关周期以提高效率或实现更好的降压效果。
• 同步模式：将方波连接到 SYNC/MODE 引脚，可使振荡器与外部频率同步，同步范围为 300kHz 至 6MHz。同步时，器件以强制连续模式运行。

元件选择

• 开关频率设置：通过连接 RT 引脚到 GND 的电阻，可将开关频率设置在 300kHz 至 6MHz 之间。
• 电感选择：电感值的选择需根据应用的输出负载要求决定。一般可根据公式 (L = (frac{V{OUT }+V{SW(BOT)}}{f_{SW}}) cdot 1.7) 初步确定电感值，同时要确保电感的 RMS 电流额定值大于最大预期输出负载，饱和电流额定值高于负载电流加上 1/2 电感纹波电流。
• 输入电容：PVIN 至少应使用三个陶瓷电容进行旁路，当开关频率较低或输入电源阻抗较高时，可能需要额外的大容量电容。
• 输出电容：输出电容不仅要与电感配合滤波，还要存储能量以满足瞬态负载需求。建议选择 X5R 或 X7R 类型的陶瓷电容，以实现低输出纹波和良好的瞬态响应。

实际应用案例

1V 4A 2MHz 降压转换器

该电路可实现 1V 输出、4A 电流的降压转换，具备软启动、快速启动和电源良好指示功能。

3.3V 4A 6MHz 降压转换器

适用于需要 3.3V 输出、4A 电流的场景，开关频率为 6MHz，同样具备软启动、快速启动和电源良好指示功能。

总结与思考

综上所述，LT8622S/LT8624S 降压调节器在低噪声、高效率和快速响应方面表现出色，适用于对电源性能要求较高的应用，如 RF 电源、高速/高精度 ADC/DAC 以及低噪声仪器等。在实际设计中，工程师需要根据具体应用需求，合理选择工作模式、元件参数，并优化 PCB 布局，以充分发挥其性能优势。大家在实际应用中，是否也遇到过类似电源管理模块的设计挑战呢？又是如何解决的呢？欢迎在评论区交流分享。