用于工業和汽車系統的先進SoC（片上系統）解決方案的功率預算不斷增加。每個連續的SoC產品都增加了耗電設備并提高了數據處理速度。這些器件需要可靠的電源，包括0.8V的內核，1.2V和1.1V的DDR3和LPDDR4，以及5V，3.3V和1.8V的外設和輔助組件。此外，先進的SoC需要比傳統PWM控制器和MOSFET所能提供的更高的性能。因此，必要的解決方案必須更緊湊，具有更高的電流能力，更高的效率，更重要的是，優異的EMI性能。這是我們的Power by Linear ™單片靜音開關2降壓調節器可滿足先進SoC功率預算同時滿足SoC尺寸和熱約束的地方。
用于SoC的20V輸入的20A解決方案
該LTC7150S提出了用于工業和汽車電源，高性能的吧。它具有高效率，小外形和低EMI。集成的高性能MOSFET和熱管理功能可在高達20V的輸入電壓下實現高達20A的電流可靠連續傳輸，無需散熱或氣流，是工業，運輸和汽車應用中SoC，FPGA，DSP，GPU和μP的理想選擇。
<span]圖1顯示了采用1MHz時LTC7150S開關的SoC和CPU功耗的20A解決方案的1.2V輸出。該電路可輕松修改，以適應其他輸出組合，包括3.3V，1.8V，1.1V和0.6V，以利用LTC7150S的寬輸入范圍。LTC7150S具有輸出電流能力，可用作第一級5V電源，隨后可在各種輸出端連接多個下游第二級開關或LDO穩壓器。
圖1.降壓轉換器的原理圖和效率：20 A時12 V IN至1.2 V OUT
Silent Switcher 2具有出色的EMI性能
在高電流下通過EMI規則通常涉及復雜的設計和測試挑戰，包括在解決方案尺寸，效率，可靠性和復雜性方面的許多權衡。傳統方法通過減慢MOSFET開關邊沿速率和/或降低開關頻率來控制EMI。這兩種策略都需要權衡，例如效率降低，最小開啟和關閉時間增加以及解決方案規模更大。替代的緩解技術，例如復雜的大型EMI濾波器或金屬屏蔽，會增加電路板空間，元件和組件的成本，同時使熱管理和測試復雜化。
<figure]ADI公司專有的Silent Switcher 2架構通過集成熱回路電容自動抵消EMI，最大限度地減少了噪聲天線尺寸。與集成MOSFET相結合，即使在非常快的開關邊沿，也可顯著降低熱環中存儲的開關節點振鈴和相關能量。結果是出色的EMI性能，同時最大限度地降低了AC開關損耗。LTC7150S中集成了Silent Switcher 2，可最大限度地降低EMI并提供高效率，極大地簡化了EMI濾波器的設計和布局，是噪聲敏感環境的理想選擇。LTC7150S通過CISPR22 / 32傳導和輻射EMI峰值限制，前面只有一個簡單的EMI濾波器。圖3顯示了輻射EMI CISPR 22測試結果。
圖3.圖2的輻射EMI性能。
高頻率，高效率適合狹小空間
集成MOSFET，集成熱環去耦電容，內置補償電路]憑借高性能電源轉換，LTC7150S可提供高電流，而無需額外的散熱片或氣流。與大多數解決方案不同，可以在高頻操作下實現低EMI和高效率，確保小的無源元件尺寸。圖4顯示了一個2MHz的解決方案，該解決方案采用小型72nH電感器和所有陶瓷電容器，采用非常薄的解決方案，適用于FPGA和μP應用。
圖4. LTC7150S原理圖和熱圖像，用于5 V輸入至0.85 V / 20 A輸出，f SW = 2 MHz。
結論
工業和汽車環境中對更多智能，自動化和傳感的需求導致電子系統的激增，這需要越來越高性能的電源。除了解決方案尺寸，高效率，熱效率，穩健性和易用性之外，低EMI已經從事后的想法提升到關鍵的電源要求。LTC7150S采用Silent Switcher 2技術，在緊湊的尺寸內滿足嚴格的EMI要求。集成的MOSFET和熱管理功能可實現從輸入范圍高達20V的連續高達20A的穩定可靠輸出電流，開關頻率范圍高達3MHz。
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