ZHCAEK1 October 2024 LM5148-Q1 , LM70880-Q1
在以下市場中,使用更高電壓電源軌和輸入是日益增長的趨勢:
在這些應用中,大電壓瞬變是一個常見挑戰,需要一些 24V 電壓軌應用,才能使用額定電壓為 65V 的器件。同樣,48V 汽車系統需要處理 65V 至 80V 范圍內的冷啟動電壓瞬變。通常,對于寬輸入電壓、高輸出電流設計,具有外部 MOSFET 的降壓控制器是一種標準選擇。
借助 IC 設計、封裝和制造方面的新創新,功率密度高、電流大、電壓高的轉換器得以問世。這些器件還具有多相能力,能夠達到通常只有控制器解決方案才能達到的輸出電流。與傳統控制器設計相比,基于轉換器的設計具有許多優勢,但也有一些需要權衡的地方,本報告將重點介紹這些方面。下面是每種器件的價值主張的簡要要點列表,表 1-1 對此進行了匯總。
降壓控制器設計采用的 PWM 控制器 IC 可控制外部 MOSFET。這些設計需要良好且仔細的布局設計,以更大限度地減少控制器 IC、MOSFET 和重要無源器件(例如輸入和輸出電容器與電感器)之間產生的大型寄生環路。降壓控制器設計具有出色的設計注意事項,可提供以下價值主張:
降壓轉換器具有采用一個或多個集成式功率 FET 的控制器。使用轉換器可以大大減輕控制器設計所面臨的一些設計挑戰。例如,通過集成 FET,關鍵寄生環路被降至最低,從而降低設計中的 EMI,使設計更容易通過嚴格的 EMI 要求。降壓轉換器設計提供以下價值主張:
| 控制器 | 轉換器 | |
|---|---|---|
| 設計難度 | 中等難度(更多元件選擇和更多布局設計注意事項) | 簡單 |
| 設計尺寸 | 中(需要 2 個大型外部 FET) | 小 |
| EMI | 中(大型寄生環路) | 低 |
| 設計靈活性 | 更多(元件優化) | 較少 |
| 總 BoM 成本 | $$$-$ | $$-$ |
| 熱性能 | 可進行優化以實現更好的性能 | 好 |