引言

在針對(duì)一款 90A 至 200A 負(fù)載點(diǎn)穩(wěn)壓器電路設(shè)計(jì)中，熱量的聚集 (即“熱點(diǎn)”) 是所關(guān)注的其中一個(gè)問(wèn)題，特別是在準(zhǔn)備把該電路安放在一塊小的 PCB 面積內(nèi)的時(shí)候。在未得到解決的情況下，熱點(diǎn)會(huì)通過(guò)把熱應(yīng)力施加在 DC/DC IC 或電感器等組件上而降低可靠性，從而加快老化并最終導(dǎo)致失效。諸如提高空氣流動(dòng)速度和采用較大的散熱器等降溫方法雖然往往可以緩解此問(wèn)題，但是會(huì)增加解決方案的成本，并且是一廂情愿的補(bǔ)救措施，因?yàn)閱?wèn)題的內(nèi)在起因 (內(nèi)部的設(shè)計(jì)或組件的粗心選擇) 被忽略了?？煽康母吖β?POL 能夠均勻地散播熱量，熱量可通過(guò)其頂面散逸至空氣，并通過(guò)其底部散出至 PCB。先進(jìn)的產(chǎn)品封裝方法、專心的電路設(shè)計(jì)和謹(jǐn)慎的組件選擇能保證打造一款消除了熱聚集現(xiàn)象且尺寸相當(dāng)小的解決方案。

通過(guò)多個(gè)電源塊的均流來(lái)調(diào)節(jié)功率

調(diào)節(jié)功率指的是通過(guò)增設(shè)和均流若干個(gè) DC/DC 穩(wěn)壓器電路塊來(lái)增加輸送至負(fù)載之功率的能力。與采用一個(gè)大的高功率穩(wěn)壓器相反，使用多個(gè)較小的電源穩(wěn)壓器塊可提供布局上的靈活性，因?yàn)樗鼈兛梢酝ㄟ^(guò)排列整理而安放在 PCB 上零散的剩余空間里。關(guān)鍵的一點(diǎn)是精準(zhǔn)的均流。高精度使得每個(gè)電源塊能夠分享總輸出功率的一個(gè)相等的部分，從而在每個(gè)穩(wěn)壓器塊之間均勻地散布熱量。這可實(shí)現(xiàn)更加簡(jiǎn)易的熱管理，而且從高功率 POL 電路去除熱量的預(yù)防措施之成本也可更低。

均勻的散熱

電流模式架構(gòu) DC/DC 穩(wěn)壓器在每個(gè)電流輸送周期測(cè)量至負(fù)載的輸出電流。利用精準(zhǔn)的測(cè)量和控制，并使該精度在電路 (即：電源塊) 之間達(dá)到匹配，可在電路之間實(shí)現(xiàn)均勻的散熱。

50A 可調(diào)節(jié)µModule 穩(wěn)壓器

LTM4650 是一款雙通道 25A 或單通道 50A (當(dāng)對(duì)輸出進(jìn)行均流) 輸出 μModule^® (電源模塊) 穩(wěn)壓器。兩個(gè) LTM4650 μModule 穩(wěn)壓器能夠向一個(gè)負(fù)載提供高達(dá) 100A。四個(gè)并聯(lián)的 LTM4650 器件可提供高達(dá) 200A。LTM4650 采用一個(gè)電流模式架構(gòu) DC/DC 穩(wěn)壓器進(jìn)行設(shè)計(jì)，其包括電感器、功率 MOSFET 和支持電路，整個(gè)集成電路內(nèi)置于一個(gè) 16mm x 16mm x 4.95mm BGA 封裝。

散熱器內(nèi)置在 LTM4650 封裝中

除了精準(zhǔn)的均流能力之外，LTM4650 封裝還包含一個(gè)集成型散熱器，該散熱器有助于把熱量從封裝內(nèi)部的組件遷移至封裝頂部，在此借助空氣流動(dòng)或散熱器可快速平穩(wěn)地散逸熱量。另外，在 LTM4650 中產(chǎn)生之熱量的一部分還通過(guò)其多層襯墊傳導(dǎo)到 PCB 的表面。圖 1 示出了 LTM4650 及其集成型散熱器。

圖 1：LTM4650 示意圖和四個(gè) LTM4650 進(jìn)行均流的 200A 電路板