LT8652S是一款雙通道同步單片式降壓型穩壓器，具有3 V至18 V的輸入範圍。兩個通道可同時提供高達8.5 A的連續電流且每個通道支持高達12 A的負載。它具有峰值電流模式控制功能，最小接通時間僅20 ns，即使在高開關頻率下也可實現高降壓比。快速、乾淨、低過沖開關邊沿在高開關頻率下也可以實現高效率工作，從而可縮小整體解決方案的尺寸。
LT8652S具備低EMI和小解決方案尺寸，很少有解決方案能同時滿足這兩點。它採用專有的 Silent Switcher® 2架構，可以最大限度降低EMI，並在高開關頻率下提供高效率。在這種架構下，旁路電容集成到封裝中，因此可以通過出廠設置實現優化的高di/dt環路布局。因為解決方案對應用布局不敏感，所以很容易實現出色的EMI性能。LT8652S大體上是一款整體解決方案，適用於噪聲敏感型應用和環境。
對於電池供電應用，輕載和無負載空閒時的功耗是一個關鍵參數，儘可能降低此電流會延長電池的續航時間。許多應用大部分時間都保持空閒狀態。LT8652S在 Burst Mode® 工作模式下，提供16 µA超低靜態電流，從而能夠儘量延長電池的使用壽命。集成頂部和底部N通道MOSFET有助於提高輕載效率。LT8652S還提供強制連續模式，可以控制整個輸出負載範圍內的頻率諧波，通過 擴頻操作進一步減少EMI輻射。
LT8652S提供內部和外部補償選項。內部補償可以儘量減少外部組件數量，從而可實現更小的解決方案。外部補償通過VC引腳實現，在高開關頻率下實現快速瞬態響應。VC引腳也可以簡化 通道間的均流，以實現並行單路輸出操作。CLKOUT和SYNC引腳支持與其他LT8652S同步，以進一步擴展現有的功能。為了確保在低電壓、高電流應用的負載下實施嚴格的輸出電壓調節，LT8652S具有差分輸出電壓檢測功能，允許進行開爾文連接，以實施輸出電壓檢測，並直接從輸出電容進行反饋。
在一些高電流應用中，需要使用輸出電流信息來進行遙測和診斷。為了防止損壞負載，可能需要根據工作溫度限制或降低最大輸出電流。LT8652S的IMON引腳可用於監測和降低負載電流。可以通過在IMON至GND之間連接正溫度係數熱敏電阻來設置基於負載或基於電路板溫度的降額電流。LT8652S可以通過比較IMON引腳電壓與內部1 V基準電壓源來有效控制負載或電路板溫度。當IMON降至1 V以下時，控制功能無效。
電路描述及功能
圖1顯示3.6 V至18 V輸入、3.3 V/8.5 A和1.2 V/8.5 A，具有2 MHz開關頻率的電源。每個通道可提供最大12 A連續負載電流。整個解決方案只需要少數幾個額外組件，包括電感和幾個無源組件。圖2顯示圖1中的電路可實現94%峰值效率。
圖 1. 基於 LT8652S 具有超低 EMI 輻射的雙輸出 12 V 至 3.3 V 和 1.2 V 同步降壓轉換器。
圖 2. 基於 LT8652S 的 12 V 輸入至 3.3 V/1.2 V 同步降壓轉換器的效率和負載電流 的關係。
差分電壓檢測提供嚴格的負載調整
對於高電流應用，每英寸PCB線路都會導致大幅壓降。對於需要非常嚴格的輸出電壓的低電壓、高電流負載，這種壓降可能導致嚴重的問題。LT8652S提供差分輸出電壓檢測功能，允許客戶構建開爾文連接，以實現輸出電壓檢測和直接從輸出電容進行反饋。它可以校正最高±300 mV的輸出接地線路電位。圖3顯示使用差分檢測功能對圖1中的兩個通道實施負載調整。
圖 3. 負載調整和 CVCC 工作性能。
高開關頻率，超低EMI輻射和改善的熱性能
在許多電子環境中，EMI/EMC合規性已成為一個重要考量因素。LT8652S採用集成式MOSFET、先進的工藝技術和高達3 MHz的工作 頻率，可以實現快速、乾淨、低過沖開關邊沿，在高開關頻率下也可以實現高效率工作，從而可縮小整體解決方案尺寸。LT8652S使用Silent Switcher 2技術和集成環路電容，可以提供高EMI性能，同時降低開關損耗。開關頻率擴頻操作也有助於通過EMI測試。採用集成環路電容也無需過多考慮電路板布局和布線層因素。圖4和圖5顯示圖1中應用的CISPR 22和CISPR 25 5級EMI性能。
圖 4. 圖 1 中電路的 CISPR 22 輻射 EMI 性能。
圖 5. 圖 1 中電路的 CISPR 25 5 級輻射 EMI 性能。
結論
LT8652S是一款易於使用的單片式降壓穩壓器，集成功率MOSFET，內置補償電路。它針對高降壓比、高負載電流和低EMI噪聲要求的應用進行了優化。該解決方案提供16 μA靜態電流和Burst Mode工作模式選項，非常適合電池供電的降壓轉換器應用，可明顯延長電池的續航時間。它具有300 kHz至3 MHz開關頻率，因此適合大部分工業和汽車應用。集成MOSFET，加上可用的3 MHz開關頻率，使得最終解決方案的尺寸明顯縮小。CISPR 22和CISPR 25結果顯示，其輻射EMI性能符合最嚴格的EMI標準要求。最後，LT8652S的Silent Switcher 2架構使其性能不受布局變化和更新的影響，從而簡化了電路板的設計過程。
LT8652S
- Silent Switcher®2 架構：
- 可在任何 PCB 上實現超低 EMI
- 消除了 PCB 布局敏感性
- 內部旁路電容器可降低發射的 EMI
- 展頻 (SSFM)
- 每個通道可同步提供 8.5A 直流電流
- 任一通道可提供高達 12A 的電流
- 超低靜態電流 Burst Mode® 操作：
- 將 12VIN 調節到 3.3VOUT 時 IQ 為 16µA（兩個通道）
- 輸出紋波 < 10mVP-P
- ±1.2% 600mV 反饋電壓（帶遠程檢測功能）
- 具有電流限制功能的輸出電流監控器引腳
- 強制連續模式
- 用於高達 4 相運行的 CLKOUT
- 在 1MHz 頻率下從 12VIN 提供 6A、3.3VOUT輸出，具有 93.6% 的效率
- 在 1MHz 頻率下從 12VIN 提供 6A、1.0VOUT輸出，具有 85.6% 的效率
- 快速最短開關接通時間：20ns
- 可調並且可同步：300kHz 至 3MHz
- 小型 4mm × 7mm 36 引腳 LQFN 封裝
- 適用於汽車應用的 AEC-Q100 評定正在進行中