現場可編程閘陣列 (FPGA)、晶片系統 (SoC)和微處理器等資料處理 IC 不斷擴大在電信、網路、工業、汽車、航空電子和國防系統領域的應用。這些系統的一個共同點是處理能力不斷提高,導致原始功率需求相應增加。設計人員很清楚高功率處理器的熱管理問題,但可能不會考慮電源的熱管理問題。與電晶體封裝處理器本身類似,當低核心電壓需要高電流時,熱問題在最差情況下不可避免 ——這是所有資料處理系統的總體電源趨勢。
DC-DC 轉換器需求概述:EMI、轉換比率、大小和散熱考慮
通常,FPGA/SoC/ 微處理器需要多個電源軌,包括用於週邊和輔助電源的 5 V、3.3 V 和 1.8 V,用於 DDR4 和 LPDDR4 的 1.2 V 和 1.1 V,以及用於處理核心的 0.8 V。產生這些電源軌的 DC-DC 轉換器通常從電池或中間直流母線獲取 12 V 或 5 V 輸入電壓。為了將這些電源直流電壓降至處理器所需的更低的電壓,自然會選用切換模式降壓轉換器,因為它們在大降壓比時效率高。切換模式轉換器有數百種類型,但很多都可分為控制器 ( 外部MOSFET) 或一體式穩壓器 ( 內部 MOSFET)。我們先來看看前者。
圖 : 使用 LT8652S 的兩個通道的雙路輸出、2 MHz、3.3 V/8.5 A 和 1.2 V/8.5 A 應用。