凌力尔特新型灌封式6A至12A DC/DC μModule稳压器系列

作者：时间：2007-02-06来源：网络收藏

在改善负载点(POL)稳压器性能的过程中，人们所面临的主要难题一直是如何在提高输出功率容量的同时缩减其外形尺寸。这是为了适应高功率应用(例如：采用AdvancedTCA或CompactPCI平台的嵌入式系统，它们对这些POL DC/DC电源的性能和尺寸施加了新的限制)的高安装密度PCB日益普及的趋势。这些POL DC/DC电源以及精细程度相似的数字系统设计师努力地在不扩大电路板尺寸或增加其最终产品的制造成本的情况下改善性能。因此，对于这些设计师而言，最佳的POL DC/DC稳压器除了不需要任何特殊的装配或加工工具之外，还应该具备紧凑、可靠、可进行表面贴装和采用热阻抗封装等特点，而且几乎没有电源设计方面的知识储备要求。

现有的POL DC/DC解决方案需要在功率密度和外形尺寸之间进行权衡取舍。这些开放式框架电路虽然可在高功率条件下使用，但采用了轮廓很高的元件和面积很大的PCB。由于体积过于庞大，导致它们往往无法安装在间距紧密的高端数字系统板上。为了实现其小型化并满足空间约束条件的要求，不得不降低POL DC/DC稳压器的输出功率提供能力。不幸的是，当今的系统需要更多的功率，以驱动多个FPGA、微处理器、兆字节存储器和其他具有快速I/O信号传输能力的IC。因此，尽管体积变小了，但这些输出功率有限的POL稳压器却变成了不合要求的解决方案。

μModule DC/DC电源系列

与功率处理能力、电压范围和性能相似的分立型解决方案相比，μModule DC/DC电源的占板面积缩小了约50%。该DC/DC解决方案系列造就了一种可进行高效同步操作、采用快速开关频率和高性能耐热增强型封装工艺的紧凑型设计。由于μModule转换器轮廓扁平(高度仅2.8mm)且重量很轻(1.7克)，因而可以安装在高密度系统板的底部(这里的可用空间较大，见图1和图6)。

与现用的负载点(POL)板载模块相比(就相同的额定电压和额定功率而言)，μModule第一个明显的优势在于其尺寸和高度分别缩减了约50%和40%。另一个切实的优点是μModule所采用的灌封式设计。密封在μModule中的元件可免遭诸如湿气、化学品和振动等环境因素所造成的磨损。铸模可使元件保持密闭，并提供了一个保护层。而相比之下，板载模块则将其所有元件均暴露在各种环境因素的影响之下，这对其可靠性是很不利的。正是由于上述原因，诸如工厂自动化和汽车诊断系统等工业系统以及航空应用(在这些场合中，μModule暴露于极限温度和振动条件下)对于采用密闭或灌封式DC/DC解决方案特别感兴趣。

可靠性非常高的应用(例如：银行业的RAID系统)需要使用具有极高品质的DC/DC模块。μModule所采用的密闭式封装以及非常低(一位数)的FIT率(失效率，即单位时间里的失效，相关数据可登录www.linear.com.cn/micromodule 查询)极大地改善了此类应用的可靠性和工作时间。

对于刀片式服务器、PCI以及μTCA(比如：单板计算机)的设计师来说，用于冷却系统的气流是另一个棘手的难题。元件越高(相对于PCB的表面)，空气就越难均匀而轻松地从诸如ASIC和FPGA等高温元件的上方掠过。板载DC/DC模块具有高度约为μModule厚度的2.5倍的元件(比如：电感器)。在安装了多块彼此十分靠近的架装板卡的系统中，如何利用空气的高效流动来实现散热成为一个更加重要的问题。这些系统的设计师试图尽可能地抑制元件的高度。只有μModule系列能够提供极为扁平的高功率设计，并运用特殊的封装技术将热量从封装的顶部和底部散逸出去。

自LTM4600(10A DC/DC μModule稳压器)面市以来，凌力尔特公司已经先后推出了5款新型稳压器，从而使得该系列进一步壮大，这些新型稳压器提供了旨在满足各种系统电源要求的新功能和功率级别。例如：在采用相同的15mm x 15mm x 2.8mm LGA封装的情况下，新型μModule稳压器LTM4601的电流提供能力提高了20%。LTM4601还提供了诸如跟踪、锁相环(PLL)和远端采样等更多的功能。此外，为了简化布局以及μModule转换器布局拷贝任务，每款μModule稳压器的较低输出电流版本(LTM4602和LTM4603 6A输出)与其较高电流版本(分别为LTM4600和LTM4601)具有相同的引出脚配置和引脚功能。而且，除了前面讨论过的之外，新功能当中还包括远端采样(用于实现精准稳压)和电流均分(用于通过并联多个μModule转换器来提高输出功率)。

请参阅表1，以很快地了解一下该系列各成员之间的差异。