汽車信息娛樂系統(tǒng)設(shè)計(jì)借助多輸出電源管理 IC 而簡(jiǎn)化
一款高功率的電源管理解決方案
LTC3676 / LTC3676-1 是完整的電源管理解決方案，適合于 Freescale i.MX6 處理器、基于 ARM 的處理器和其他的先進(jìn)便攜式微處理器系統(tǒng)。LTC3676 / LTC3676-1 包含 4 個(gè)用于內(nèi)核、存儲(chǔ)器、I/O 和片上系統(tǒng) (SoC) 電源軌的同步降壓型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器 (各能提供高達(dá) 2.5A 電流)，以及 3 個(gè)用于低噪聲模擬電源的 300mA 線性穩(wěn)壓器。LTC3676-1 配置了一個(gè)用于電流供應(yīng) / 吸收和跟蹤操作的 1.5A 降壓型穩(wěn)壓器以支持 DDR 存儲(chǔ)器終端，并且還增設(shè)了一個(gè)用于 DDR 的 VTTR 基準(zhǔn)輸出。這兩個(gè)引腳的特性取代了 LTC3676 的 LDO4 使能引腳和反饋引腳。LDO4 仍可利用 I2C 進(jìn)行設(shè)置。支持多個(gè)穩(wěn)壓器的是一種高度可配置的電源排序能力、動(dòng)態(tài)輸出電壓調(diào)節(jié)、一個(gè)按鈕接口控制器、以及通過 I2C 接口實(shí)現(xiàn)的穩(wěn)壓器控制，并具有大量通過一個(gè)中斷輸出提供的狀態(tài)和故障報(bào)告功能。LTC3736 支持 i.MX6、PXA 和 OMAP 處理器，具有 8 個(gè)位于適當(dāng)功率級(jí)的獨(dú)立電源軌以及動(dòng)態(tài)控制和排序功能。其他特點(diǎn)包括接口信號(hào)，例如：其電平同時(shí)在多達(dá) 4 個(gè)電源軌上的編程運(yùn)行與待機(jī)輸出電壓之間變換的 VSTB 引腳。該器件采用扁平 40 引腳 6mm x 6mm x 0.75mm 裸露襯墊 QFN 封裝。
圖 1：LTC3676-1 的簡(jiǎn)化典型應(yīng)用示意圖
面向應(yīng)用處理器的 LTC3676 電源管理解決方案能夠解決上述的汽車信息娛樂系統(tǒng)設(shè)計(jì)難題。LTC3676HUJ PMIC 可提供一種具有 -40°C 至 +150°C 額定結(jié)溫的高溫 (H 級(jí)) 選項(xiàng)，能輕松滿足汽車的高溫工作要求。該 IC 包括一個(gè)專門用于結(jié)溫監(jiān)視的熱報(bào)警標(biāo)記和中斷，而且還具有一種硬熱停機(jī)功能，用于在功率耗散失控或發(fā)生嚴(yán)重故障的情況下提供可靠的硬件保護(hù)。
LTC3676 PWM 開關(guān)頻率特別修整至 2.25MHz，并具有一個(gè) 1.7MHz 至2.7MHz 的保證范圍。另外，其內(nèi)部穩(wěn)壓器還可被設(shè)定為一種強(qiáng)制連續(xù) PWM 操作模式，以防止在脈沖跳躍或突發(fā)模式中運(yùn)作 (即使在輕負(fù)載時(shí)也不例外)。這不僅保持了頻率的固定，而且還可進(jìn)一步降低 DC-DC 輸出電容器上的電壓紋波。
抑制輻射和傳導(dǎo)發(fā)射
由于 LTC3676 內(nèi)置了 4 個(gè)開關(guān)穩(wěn)壓器，因此它們各有一個(gè)相關(guān)的電抗器件 (電感器) 需要予以關(guān)注。一種可行的解決方案是把 LTC3676 所在的區(qū)域屏蔽起來以防止 EMI 輻射。除了昂貴和笨重之外，此方法還未能解決由任何有可能連接至電源區(qū)域的導(dǎo)線所造成的污染問題。更好的做法是采用輻射源抑制和天線消除。
輻射源抑制有必要采用合理的布局 / 組件選擇 (和內(nèi)部 IC 設(shè)計(jì)) 以避免產(chǎn)生射頻能量。常常必需使用屏蔽式電感器，并將這些電感器布設(shè)在比輸出電容器距離 LTC3676更遠(yuǎn)的地方。這是因?yàn)?AC 電流沿著從 LTC3676 經(jīng)由電感器、輸出電容器到地并返回 LTC3676 的路線循環(huán)流動(dòng)。由此也可以明顯地看到，應(yīng)使用寬闊的走線 (最好是區(qū)域填充) 將輸出電容器的地連接至 LTC3676 的地、以及 PVIN 輸入去耦電容器的地。
LTC3676 還提供了幾種用于輻射源抑制的方法。其 DC-DC 轉(zhuǎn)換器特別內(nèi)置了一種 dv/dt 控制功能，此功能用于減慢開關(guān)邊緣速率以降低輻射發(fā)射。由于這些降壓穩(wěn)壓器是同步型的，因而上升和下降時(shí)間均處于受控狀態(tài)。選擇了一個(gè)大約 3ns上升 / 下降時(shí)間的緩慢邊緣速率，以在通過輻射要求的同時(shí)依舊限制開關(guān)損耗，這有助于優(yōu)化電源轉(zhuǎn)換器效率。LTC3676 中的全部 4 個(gè)降壓開關(guān)穩(wěn)壓器均默認(rèn)至該 3ns 邊緣速率控制模式，不過也可以通過 I2C 單獨(dú)設(shè)定至較快的 1ns 速率，以在不需要有限邊緣速率和輻射控制的情況下改善效率。
除了開關(guān)時(shí)間控制之外，LTC3676 還提供了一些其他的 EMI 抑制手段。降壓穩(wěn)壓器的頻率可在 2.25MHz 至 1.12MHz 的范圍內(nèi)改變。而且，為了最大限度地抑制輸入紋波 (該紋波最終會(huì)通過電源輸入配線輻射)，降壓穩(wěn)壓器可在兩個(gè)不同的相位時(shí)鐘之間交錯(cuò)運(yùn)作。
此外，LTC3676 還能提供超過 10W 的可觀功率。這會(huì)導(dǎo)致相當(dāng)大的循環(huán)電流，因此必須為該電流的循環(huán)提供一條不間斷的通路。特別是接地平面中的縫隙，它會(huì)使大的循環(huán)電流圍繞其而流動(dòng)，從而形成縫隙天線。但是，諸如換層等其他障礙物則會(huì)給 EMI 特征信號(hào)提供一些能量，故應(yīng)盡量減少。理想的情況是，頂層和底層應(yīng)全部 (或大部分) 為接地平面，信號(hào)層則設(shè)在內(nèi)部。這常常是不切實(shí)際的，于是有些設(shè)計(jì)思路自然會(huì)專注于怎樣在布局開始之前連接接地平面。例如：把 LTC3676 置于 PCB 上的一角或凸耳 (tab) 就不是好主意。這將使得接地平面的正確布線變得非常困難。然而，先進(jìn)行 LTC3676 的高循環(huán)電流區(qū)域之布線卻是不錯(cuò)的主意，其可確保盡可能優(yōu)化布局。
倘若能以輻射源抑制和天線消除原理為指導(dǎo)思想設(shè)計(jì)并執(zhí)行 EMI 控制，就可以創(chuàng)建一個(gè)具有優(yōu)良 EMI 性能的滿功率系統(tǒng)，而不會(huì)增加產(chǎn)品成本或重量。
熱點(diǎn)產(chǎn)品more
新品more
活動(dòng)more
ADI 技術(shù)視頻more
LT3094: 在 1MHz 具 0.8μVRMS 噪聲的負(fù) LDO
LT3094 是一款高性能低壓差負(fù)線性穩(wěn)壓器，其具有 ADI 的超低噪聲和超高 PSRR 架構(gòu)，適合為噪聲敏感型應(yīng)用供電。該器件可通過并聯(lián)以增加輸出電流和在 PCB 上散播熱量。
LTM8002：高效率、超低 EMI 降壓型電源 μModule
LTM8002 是一款 40VIN、2.5A 降壓型μModule® 穩(wěn)壓器。它內(nèi)置了開關(guān)控制器、電源開關(guān)、電感器和所有的支持性組件。該器件支持 3.4V 至 40V 的輸入電壓范圍，和 0.97V 至 18V 的輸出電壓。
具電源系統(tǒng)管理功能的超薄型 μModule 穩(wěn)壓器
LTM4686 是一款雙通道 10A 或單通道 20A 超薄型降壓 μModule 穩(wěn)壓器。該器件1.82mm 的高度使之可放置到非常靠近負(fù)載 (FPGA 或 ASIC) 的地方，從而共用一個(gè)散熱器。其 PMBus 接口使用戶能改變主要的電源參數(shù)。
