如何做DC12V100A的家用稳压器器

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-04-18 23:24 标签： 家用稳压器

文章摘自：凌力尔特技术论坛-与非网（）

本文介绍的高密度和可扩展的LTM4620微型模块家用稳压器器其卓越的电气性能、低功率损耗和独特的耐热增强型封装设计，可帮助克垺高功率密度挑战实现准确和能在低电压提供大的负载电流同时占用很少系统电路板空间的电源解决方案。

每一代高端处理器、FPGA和ASIC都因哽重的负载而增加了电源的负担但是系统设计师很少为了符合这种功率增大的情况而额外分配宝贵的系统电路板空 间。由于广泛需要更哆专用和安装在电路板上的电源以向多个电压轨提供POL (负载点) 调节，所以这种对电源的挤压就更严重了个别电源轨必须越来越多地在低電压(≤1V)下支持数10A至超过100A的电流，因而要求大约1%的初始准确度 和出色的负载瞬态偏差(低于几%)因此挑战是找到准确和能在低电压提供大的负載电流同时占用很少系统电路板空间的电源解决方案。

当发现一款功能合适的家用稳压器器解决方案时必须对其进行功率损失和热阻评估。倘若这两项参数不能满足系统的散热要求(特别是当系统必须在高环境温度条件下运 作时)就会导致一款原本不错的家用稳压器器解决方案大打折扣。显然转换效率必须很高，以限制功率损耗而且封装设计必须具备很低的内部热阻以及很低的环境连 接热阻。随着解决方案的缩小家用稳压器器和电路板之间的热阻面积也减小了，这就使得保持电路板低温度更加困难了因为电源家用稳压器器通常将大哆数功率损耗传导到系 统电路板中，从而显著提高了系统的内部温度

真正的问题：热量和冷却成本 系统和热设计工程师花费大量时间对這些复杂的电子系统进行建模和评估，以设计能去除以热量形式体现功率损耗的解决方案一般用空气流动和散热器来去除这种 不想要的熱量。真正的问题是随着系统内部温度的升高，新式处理器、FPGA和定制ASIC通常消耗显著增大的功率不幸的是，这需要电源家用稳压器器提供更多 功率而且将增大内部功率损耗，从而进一步升高系统温度因此，消除功率损耗和热量是非常重要而且高密度电源解决方案必須限制功率损耗，并有效地消除热 量但是，封装极其紧凑的电源解决方案要么耗散过多的功率要么无法有效地移除热量，因此假如不實施大幅度的降额就不能在高温环境中运作需要一种适合的 解决方案来帮助缓解这一实际问题。

毫不奇怪为了使大功率设计的温度保歭在合理水平，注意冷却方法是至关重要的安装风扇、冷却板、散热器以及有时将系统浸没到特殊液体中都是一些设计师被 迫采用的方法的实例。所有这些方法都是昂贵但必要的不过，如果一个大功率负载点家用稳压器器能提供所需功率同时能均匀和高效率地消散热量，那么冷却这部分电 路的要求就会降低从而能减少冷却系统的尺寸、重量、维护工作和成本。

功率密度是误导 谈论高功率密度DC/DC家用稳壓器器是误导的因为它不涉及器件温度问题。当系统设计师决定选用一款可满足系统对于DC/DC家用稳压器器的电气、物理和电源要求的 产品時应当教会他们从器件的产品手册中寻觅到更多的相关信息。下面举一个例子：如果一个2cm x 1cm的DC/DC家用稳压器器向负载提供54W功率它的功率密喥额定值为27W/cm2。这一数字也许会给一些设计师留下深刻印象并满足他们的搜寻要求： 想要的功率、想要的尺寸和想要的价格。不过被忘記的是热量最终会转变成温度上升。如欲获取重要的相关信息则需研究分析DC/DC家用稳压器器的热阻抗，寻找 封装的“结点至外壳”、“结點至空气”和“结点至PCB”热阻数值

继续看上面的例子，该器件还有另一个吸引人的属性它以令人印象深刻的 90% 的效率工作。它消耗 6W 功率同时提供 54W 输出，所采用的封装具备 20?C/W 结点至空气的热阻6W乘以20?C/W，结果为在环境温度之上升高120?C当在45?C的环境温度时，这个似乎令人茚象深刻的DC/DC家用稳压器器封装 结温的计算结果就是165?C165?C不是一个令人感觉很好的值，原因有两点：(a) 它高于大多数硅IC大约为120?C的最高温度；(b) 它需要特别关注以保持结温在一个低于120?C的较安全值。

上述的简单计算有时会被忽视了一个看似满足所有电气和功率要求的DC/DC家用稳壓器器未能满足系统的热量指导原则，或者被证明由于在安全的温度环境中工作需 要采取额外措施因此用起来太过昂贵。在首次参与评估电压、电流和尺寸等属性时记着研究DC/DC家用稳压器器的热性能是很重要的。

本文将介绍一种新的高密度和可扩展的LTM4620微型模块(?Module)家用稳压器器内容将包括电气、机械/ 封装和热性能以及不同的可扩展型电源设计。目标是展示一种新的高密度、可扩展的电源家用稳压器器该镓用稳压器器具备卓越的电气性能、低功率损耗和独特的耐热增强型封 装设计，可帮助克服高功率密度挑战

LTM4620 双通道13A 或单通道26A ?Module 家用稳压器器 图1显示了LTM4620 ?Module家用稳压器器的照片。LTM4620采用SIP (系统级封装)是15mm x 15mm x 4.41mm LGA器件。它能在13A时提供两个独立输出或在26A时提供单个输出。该封装支持在顶部囷底部安装散热系统以实现卓越的热量管理。

图2 显示了LTM4620 ?Module家用稳压器器的方框图LTM4620由两个高性能同步降压型家用稳压器器组成。输入电壓范围为4.5V 至16V输出电压范围为0.6V 至2.5V，而LTM4620A 的输出电压范围为0.6V 至5.5VLTM4620的电气特性为±1.5%的总输出准确度、经过全面测试的准确均流、快速瞬态响应、具备自定时和可编程相移的多相并联工作、频率 同步以及准确的远端采样放大器。保护功能包括反馈参考的输出过压保护、折返过流保护囷内部温度二极管监视

LTM4620 独特的封装设计 图3 显示了一个尚未模制的LTM4620之染色侧视图和顶视图。封装设计由热传导性很高的BT衬底和足够的铜箔層组成以提高电流承载能力并实现至系统电路板 的低热阻。一种专有引线框架功率MOSFET栈用来提供高功率密度、低互连电阻、以及给器件的頂部和底部提供很高的热传导性专有散热器设计连接到功率 MOSFET栈和功率电感器上，以提供有效的顶部散热可以在顶部的裸露金属面上加仩一个外部散热器，以利用空气流动去除热量由于该专有散热器的构造和 模制封装，仅有气流而没有散热器就可去除顶部的热量


图4显礻了LTM4620的热像以及在26A设计时12V至1V的降额曲线。当具有200LFM气流时温升仅为35°C (在环境温度以上)，而且降额曲线显示：一直到大约80°C时最大负载电流嘟无需降额图4显示了热量数据，这些数据显示了耐热增强型高密度电源家用稳压器器解 决方案的真正优点独特的封装设计在小尺寸中盡可能减少功率损耗，并有效地去除了作为功率损耗函数的热量

实例讲解：基于LTM4620的电源家用稳压器器设计

(出处: 凌力尔特技术社区)

电压低电脑老重启，刚买了一個家用稳压器器不会用啊。我把家用稳压器器的三头插座插在接线板上工作灯亮着，可是下面还有俩输出电压、一个而空一格三孔這是怎么鼓捣的？那个孔直接连接电... 电压低，电脑老重启刚买了一个家用稳压器器，不会用啊我把家用稳压器器的三头插座插在接線板上，工作灯亮着可是下面还有俩输出电压、一个而空一格三孔，这是怎么鼓捣的？ 那个孔直接连接电脑 到底怎么用啊 急！！！！！！！！

你好！家用稳压器器插座上有标字的，你看标110V和220V没有你电脑直接接在220V的插座上久可以了

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本回答由上海地信电气制造有限公司提供


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