高性能和高密度大電流POL設計解決方案

新器件集成了IR公司最新一代的功率MOSFET，從而為具有15A~25A的應用取得市場(chǎng)領(lǐng)先的電子性能，其峰值效率高于96%。為了達到市場(chǎng)領(lǐng)先的散熱性能，例如，在提供25A的電流時(shí)，溫度僅僅上升50°C的低值，采用了公司獨有的封裝(圖4)。同步MOSFET轉換到“源極在下”配置，同時(shí)控制MOSFET卻保持著(zhù)傳統的“漏極在下”配置。大多數的熱量是在同步MOSFET源中產(chǎn)生的，并且立即傳導出封裝，并降至底平面，而不是像競爭解決方案那樣，是要經(jīng)過(guò)硅芯片。這就有助于從控制MOSFET中傳熱同時(shí)降低MOSFET間開(kāi)關(guān)結點(diǎn)之間連接的電阻。

圖4: 專(zhuān)利型封裝將熱傳導和電子傳導最大化。

作為第三代SupIRBuck中的一員，這些器件符合工業(yè)市場(chǎng)中-40oC至125oC的工作結溫要求。它可能針對單輸入電壓(5V~21V)操作進(jìn)行配置，或者當提供5V的外部偏壓時(shí)，將輸入功率從1V轉換至21V。IR3847具有后部封裝高精度死區時(shí)間微調功能，將效率損耗降至最低，而且內部智能LDO可以實(shí)現整個(gè)負載范圍上的效率優(yōu)化。真正的差分遠程檢測對于大電流應用(圖5)至關(guān)重要，在25°C至105°C的溫度范圍上，實(shí)現0.5%的基準電壓精度，輸入前向和超低抖動(dòng)相結合，可以實(shí)現整個(gè)線(xiàn)壓、負載和溫度上高于3%的整體輸出電壓精度。其它高級特性還包括外部時(shí)鐘同步、定序、追蹤、輸出電壓容限、預偏壓?jiǎn)?dòng)性能、實(shí)現輸入電壓感知、可調節OVP引腳和內部軟啟動(dòng)。IR3847還具有采用專(zhuān)業(yè)檢測引腳(VSNS)的真正的輸出電壓檢測。這就提供了一個(gè)強勁的解決方案，可以保證在所有條件下都可以對輸出電壓進(jìn)行監測，特別是出現反饋線(xiàn)纜斷開(kāi)的情況，否則，就會(huì )導致在傳統競爭產(chǎn)品出現的嚴重的過(guò)壓?jiǎn)?wèn)題。

圖5：差分遠程檢測。

除此之外，還要關(guān)注對于布局的簡(jiǎn)化，并使設計更加強勁以免受噪聲的干擾。例如，通過(guò)對引腳輸出進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現對于旁通電容器實(shí)現簡(jiǎn)易的布置，并通過(guò)三線(xiàn)引腳，選擇電流限度，這樣就降低了對于芯片的噪聲注入并節省了電容器，最終簡(jiǎn)化了布局。

利用帶有真正差分遠程檢測功能的大電流IR3847，IR解決了受到散熱和空間限制的高密度和大電流應用方面的挑戰。當與標準的分立解決方案相比時(shí)，IR3847將PCB占位空間降低了70%，僅要求具有168mm2的PCB占位面積，以提供25A的電流并在負載端的右側，總的輸出電壓精度提高了3%。競爭器件一般僅具有5%或更低的精度。通過(guò)為脈沖寬度的抖動(dòng)時(shí)間大幅度降低50 ns，IR3847實(shí)現了更高的閉環(huán)帶寬，最終實(shí)現了更好的瞬態(tài)響應和更低的輸出電容。