凌力爾特新型灌封式6A至12A DC/DC μModule穩壓器系列

在改善負載點(diǎn)(POL)穩壓器性能的過(guò)程中，人們所面臨的主要難題一直是如何在提高輸出功率容量的同時(shí)縮減其外形尺寸。這是為了適應高功率應用(例如：采用AdvancedTCA或CompactPCI平臺的嵌入式系統，它們對這些POL DC/DC電源的性能和尺寸施加了新的限制)的高安裝密度PCB日益普及的趨勢。這些POL DC/DC電源以及精細程度相似的數字系統設計師努力地在不擴大電路板尺寸或增加其最終產(chǎn)品的制造成本的情況下改善性能。因此，對于這些設計師而言，最佳的POL DC/DC穩壓器除了不需要任何特殊的裝配或加工工具之外，還應該具備緊湊、可靠、可進(jìn)行表面貼裝和采用熱阻抗封裝等特點(diǎn)，而且幾乎沒(méi)有電源設計方面的知識儲備要求。

現有的POL DC/DC解決方案需要在功率密度和外形尺寸之間進(jìn)行權衡取舍。這些開(kāi)放式框架電路雖然可在高功率條件下使用，但采用了輪廓很高的元件和面積很大的PCB。由于體積過(guò)于龐大，導致它們往往無(wú)法安裝在間距緊密的高端數字系統板上。為了實(shí)現其小型化并滿(mǎn)足空間約束條件的要求，不得不降低POL DC/DC穩壓器的輸出功率提供能力。不幸的是，當今的系統需要更多的功率，以驅動(dòng)多個(gè)FPGA、微處理器、兆字節存儲器和其他具有快速I(mǎi)/O信號傳輸能力的IC。因此，盡管體積變小了，但這些輸出功率有限的POL穩壓器卻變成了不合要求的解決方案。

μModule DC/DC電源系列

與功率處理能力、電壓范圍和性能相似的分立型解決方案相比，μModule DC/DC電源的占板面積縮小了約50%。該DC/DC解決方案系列造就了一種可進(jìn)行高效同步操作、采用快速開(kāi)關(guān)頻率和高性能耐熱增強型封裝工藝的緊湊型設計。由于μModule轉換器輪廓扁平(高度僅2.8mm)且重量很輕(1.7克)，因而可以安裝在高密度系統板的底部(這里的可用空間較大，見(jiàn)圖1和圖6)。

與現用的負載點(diǎn)(POL)板載模塊相比(就相同的額定電壓和額定功率而言)，μModule第一個(gè)明顯的優(yōu)勢在于其尺寸和高度分別縮減了約50%和40%。另一個(gè)切實(shí)的優(yōu)點(diǎn)是μModule所采用的灌封式設計。密封在μModule中的元件可免遭諸如濕氣、化學(xué)品和振動(dòng)等環(huán)境因素所造成的磨損。鑄?？墒乖３置荛]，并提供了一個(gè)保護層。而相比之下，板載模塊則將其所有元件均暴露在各種環(huán)境因素的影響之下，這對其可靠性是很不利的。正是由于上述原因，諸如工廠(chǎng)自動(dòng)化和汽車(chē)診斷系統等工業(yè)系統以及航空應用(在這些場(chǎng)合中，μModule暴露于極限溫度和振動(dòng)條件下)對于采用密閉或灌封式DC/DC解決方案特別感興趣。

可靠性非常高的應用(例如：銀行業(yè)的RAID系統)需要使用具有極高品質(zhì)的DC/DC模塊。μModule所采用的密閉式封裝以及非常低(一位數)的FIT率(失效率，即單位時(shí)間里的失效，相關(guān)數據可登錄www.linear.com.cn/micromodule 查詢(xún))極大地改善了此類(lèi)應用的可靠性和工作時(shí)間。

對于刀片式服務(wù)器、PCI以及μTCA(比如：?jiǎn)伟逵嬎銠C)的設計師來(lái)說(shuō)，用于冷卻系統的氣流是另一個(gè)棘手的難題。元件越高(相對于PCB的表面)，空氣就越難均勻而輕松地從諸如ASIC和FPGA等高溫元件的上方掠過(guò)。板載DC/DC模塊具有高度約為μModule厚度的2.5倍的元件(比如：電感器)。在安裝了多塊彼此十分靠近的架裝板卡的系統中，如何利用空氣的高效流動(dòng)來(lái)實(shí)現散熱成為一個(gè)更加重要的問(wèn)題。這些系統的設計師試圖盡可能地抑制元件的高度。只有μModule系列能夠提供極為扁平的高功率設計，并運用特殊的封裝技術(shù)將熱量從封裝的頂部和底部散逸出去。

自LTM4600(10A DC/DC μModule穩壓器)面市以來(lái)，凌力爾特公司已經(jīng)先后推出了5款新型穩壓器，從而使得該系列進(jìn)一步壯大，這些新型穩壓器提供了旨在滿(mǎn)足各種系統電源要求的新功能和功率級別。例如：在采用相同的15mm x 15mm x 2.8mm LGA封裝的情況下，新型μModule穩壓器LTM4601的電流提供能力提高了20%。LTM4601還提供了諸如跟蹤、鎖相環(huán)(PLL)和遠端采樣等更多的功能。此外，為了簡(jiǎn)化布局以及μModule轉換器布局拷貝任務(wù)，每款μModule穩壓器的較低輸出電流版本(LTM4602和LTM4603 6A輸出)與其較高電流版本(分別為LTM4600和LTM4601)具有相同的引出腳配置和引腳功能。而且，除了前面討論過(guò)的之外，新功能當中還包括遠端采樣(用于實(shí)現精準穩壓)和電流均分(用于通過(guò)并聯(lián)多個(gè)μModule轉換器來(lái)提高輸出功率)。

請參閱表1，以很快地了解一下該系列各成員之間的差異。


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