隨著FPGA、SoC及微處理器在電信、網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)、汽車(chē)和航空電子領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，處理能力的提升帶來(lái)了對(duì)更高功率的需求。面對(duì)高功率處理器的熱管理和電源的熱管理挑戰(zhàn)，工程師需采用先進(jìn)的電源轉(zhuǎn)換器技術(shù)來(lái)確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率。

DC-DC轉(zhuǎn)換器的選擇與考量

FPGA/SoC/微處理器通常需要多個(gè)電源軌，如5V、3.3V、1.8V用于外圍設(shè)備，以及更低電壓如1.2V、1.1V、0.8V用于核心處理。為了從電池或中間直流母線獲取的12V或5V輸入降至這些較低電壓，開(kāi)關(guān)模式降壓轉(zhuǎn)換器成為首選，因其在大降壓比下具有高效率。根據(jù)具體應(yīng)用需求，選擇控制器（外部MOSFET）或單片穩(wěn)壓器（內(nèi)部MOSFET）是關(guān)鍵決策點(diǎn)。

傳統(tǒng)控制器方案雖然提供高效率和多功能性，但其復(fù)雜的設(shè)計(jì)要求限制了其在空間受限環(huán)境中的適用性。相反，單片穩(wěn)壓器通過(guò)集成MOSFET簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)流程，并減少了所需元件數(shù)量，特別適用于汽車(chē)和航空電子等緊湊型應(yīng)用場(chǎng)景。

關(guān)注最小導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間

選擇合適的DC-DC轉(zhuǎn)換器時(shí)，還必須考慮最小導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間，這直接影響到轉(zhuǎn)換器能否在高降壓比下有效運(yùn)行。較短的時(shí)間允許更高的開(kāi)關(guān)頻率，有助于減小整體解決方案尺寸，同時(shí)保持高功率密度。

優(yōu)化EMI性能

在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中，良好的EMI性能至關(guān)重要，特別是在工業(yè)、電信和汽車(chē)領(lǐng)域。傳統(tǒng)的降低EMI方法如減慢開(kāi)關(guān)邊緣速度或降低開(kāi)關(guān)頻率雖有效，但也犧牲了效率和功率密度。采用Silent Switcher? 2技術(shù)的單片穩(wěn)壓器，如LT8652S，不僅能夠減少EMI，還能維持高效率和緊湊設(shè)計(jì)。

實(shí)現(xiàn)小型化與高性能

圖1展示了基于LT8652S的雙路輸出解決方案，該方案以2 MHz的開(kāi)關(guān)頻率實(shí)現(xiàn)了高效的3.3V和1.2V輸出，總核心尺寸僅為22 mm × 18 mm。此方案通過(guò)差分電壓檢測(cè)和內(nèi)置補(bǔ)償電路，僅需少量外部元件，極大地簡(jiǎn)化了PCB布局。

圖1. 具有出色EMI性能的緊湊型、高開(kāi)關(guān)頻率、高效率解決方案。

并聯(lián)操作與負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)

對(duì)于超過(guò)17A電流需求的應(yīng)用，可以將多個(gè)LT8652S并聯(lián)使用，實(shí)現(xiàn)相位交錯(cuò)運(yùn)行，從而減少輸入電流紋波并改善散熱效果。此外，快速開(kāi)關(guān)頻率使得系統(tǒng)能夠迅速響應(yīng)負(fù)載瞬變，確保輸出電壓的穩(wěn)定性。

結(jié)論

隨著數(shù)據(jù)處理速度和數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng)，為FPGA、SoC和微處理器供電的電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)變得日益重要。LT8652S作為一款高效能的同步降壓穩(wěn)壓器，憑借其Silent Switcher 2技術(shù)和緊湊設(shè)計(jì)，滿足了現(xiàn)代電子系統(tǒng)對(duì)小型化、高效能和低EMI的要求。無(wú)論是單芯片還是多芯片并聯(lián)配置，LT8652S都能提供靈活可靠的電源解決方案，助力工程師應(yīng)對(duì)不斷增長(zhǎng)的功率需求和技術(shù)挑戰(zhàn)。通過(guò)合理的元件選擇和精心的PCB布局設(shè)計(jì)，工程師可以構(gòu)建出既高效又穩(wěn)定的電源系統(tǒng)，支持下一代計(jì)算平臺(tái)的發(fā)展。

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