LTM8027EV

LTM8027 60V、4A DC/DC µModule 穩壓器 特 點 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 描 述 完整的開關模式電源 寬輸入電壓範圍：4.5V 至 60V (7.5V 最小起動電壓) 寬輸出電壓範圍：2.5V 至 24V (見表 2) 4A 輸出電流 可編程軟起動 9μA 停機電源電流 可選開關頻率電流模式控制 效率高達 95% 具有金制襯墊塗層並符合 RoHS 標準的無鉛型 (e4) 封裝 纖巧的扁平 (15mm x 15mm x 4.32mm) 表面貼裝型 LGA 封裝 應 用 ■ ■ ■ ■ 12V 和 42V 汽車及重型設備 48V 電信電源 航空電子設備和工業控制繫統 分布式功率轉換器 LTM®8027 是一款完整的 4A、DC/DC 降壓型電源。封裝 中內置了開關控制器、電源開關、電感器以及所有的支持 元件。LTM8027 可在一個 4.5V 至 60V 的輸入電壓範圍內 運作 (最小起動電壓為 7.5V)，支持高達 24V 的輸出電壓和 一個 100kHz 至 500kHz 的開關頻率範圍 (各由單個電阻器 來設定)。僅需采用大容量的輸入和輸出濾波電容器便可實 現完整的設計。 由於采用了扁平的封裝 (高度僅 4.32mm)，因而可以利用 PC 板底部上的未用空間，以實現高密度負載點調節。內置 的軟起動定時器可借助一個小電容器來調節。 LTM8027 采用耐熱性能增強型的緊湊 (15mm x 15mm)、 扁平 (高度僅 4.32mm) 模壓樹脂焊盤網格陣列 (LGA) 封 裝，適合采用標準的表面貼裝設備來進行自動化裝配。 LTM8027 是無鉛型器件，並符合 RoHS 標準。 、LT、LTC、LTM、μModule、Linear Technology 和 Linear 標識是凌力爾特公司的注冊 商標。所有其他商標均為其各自擁有者的產權。 典型應用 48W、16VIN 至 60VIN DC/DC μModule® 穩壓器 4.7µF x2 VIN 1M 48.7k VOUT 12V 4A VOUT LTM8027 RUN BIAS1 SS BIAS2 SYNC AUX RT ADJ GND 100 24VIN 90 80 22µF x4 56.2k 3845 TA01a EFFICIENCY (%) VIN 16V TO 60V 效率與負載的關繫曲線 70 60 50 40 30 20 10 0 0 1 2 LOAD (A) 3 4 8027 TA01b 8027fb 1 LTM8027 絕對最大額定值 引腳配置 (注 1) VIN 電壓........................................................................ 65V BIAS1........................................................................... 15V BIAS2........................................................................... 24V SYNC，ADJ，RT，RUN，SS 電壓 .................................. 5V 流入 RUN 引腳的電流 (注 2)......................................... 1mA VOUT，AUX................................................................... 25V 流出 AUX 的電流 ...................................................... 200mA 內部工作溫度 (注 3) 　E，I 等級 ................................................ –40°C 至 125°C 　MP 等級 ................................................. –55°C 至 125°C 最大焊接溫度 .............................................................245°C 貯存溫度範圍 ............................................. –55°C 至 125°C TOP VIEW 11 10 9 8 AUX 7 BIAS1 6 SS 5 RUN 4 BIAS2 3 ADJ 2 1 VOUT BANK 1 GND BANK 2 VIN BANK 3 A B C D E F G H J K L SYNC RT LGA PACKAGE 113-LEAD (15mm x 15mm x 4.32mm) TJMAX = 125°C, θJA = 12.2°C/W, θJC(TOP) = 9.3°C/W, θJC(BOTTOM) = 3.6°C/W, θJBOARD = 7.54°C/W θ VALUES DETERMINED PER JESD 51-9 WEIGHT = 2.6 GRAMS 訂購信息 無鉛塗層 托盤 器件標記 封裝描述 內部溫度範圍 (注 3) LTM8027EV#PBF LTM8027EV#PBF LTM8027V 113 引腳 (15mm x 15mm x 4.32mm) LGA –40°C 至 125°C LTM8027IV#PBF LTM8027IV#PBF LTM8027V 113 引腳 (15mm x 15mm x 4.32mm) LGA –40°C 至 125°C LTM8027MPV#PBF LTM8027MPV#PBF LTM8027V 113 引腳 (15mm x 15mm x 4.32mm) LGA –55°C 至 125°C 對於規定工作溫度範圍更寬的器件，請咨詢凌力爾特公司。 如需了解更多有關無鉛器件標記的信息，請登錄：http://www.linear.com.cn/leadfree/ 本產品僅提供托盤包裝。如需了解更多信息，請登錄：http://www.linear.com.cn/packaging/ 電特性 凡標注 • 表示該指標適用整個內部工作溫度範圍，否則僅指 TA = 25°C。VIN = 20V，BIAS1 = BIAS2 = 10V，RUN = 2V， 除非特別注明。 符號 參數 條件 最小值 VIN 輸入 DC 電壓 (注 5) 4.5 VOUT 最大輸出 DC 電壓 0A < IOUT ≤ 4A，VIN = 48V IOUT 輸出 DC 電流 VIN ≤ 60V，VOUT = 12V，(注 4) VIN(START) 最小起動電壓 ΔVOUT /ΔVIN 輸入電壓調整率 ΔVOUT /ΔVLOAD VUVLO(RISING) VUVLO(FALLING) 最小值 最大值 60 V 4 A 7.5 V 24 0 單位 V VOUT = 12V，15V < VIN < 60V，ILOAD = 4A 0.2 % 負載調整率 VOUT = 12V，VIN = 24V，0A < ILOAD ≤ 4A 0.2 % 輸入欠壓閉鎖門限 (上升) (注 5) 4.6 V 輸入欠壓閉鎖門限 (下降) (注 5) 3.7 V 8027fb 2 LTM8027 電特性 凡標注 • 表示該指標適用整個內部工作溫度範圍，否則僅指 TA = 25°C。VIN = 20V，BIAS1 = BIAS2 = 10V，RUN = 2V， 除非特別注明。 符號 參數 VADJ ADJ 電壓 IQ(VIN) 流入 IN 的靜態電流 VBIAS1 BIAS1 欠壓閉鎖 (上升) BIAS1 欠壓閉鎖 (下降) IBIAS1 流入 BIAS1 的電流 VBIAS2 條件 最小值 最小值 1.224 1.215 VBIAS = VAUX，VOUT = 12VDC，無負載 VRUN = 0V 最大值 單位 1.238 1.245 V V 39 9 mA µA 6.5 6 V V 25 25 mA µA 最小 BIAS2 電壓 3 V IBIAS2 流入 BIAS2 的電流 1 µA VBIAS1(MINOV) 至過驅動內部穩壓器 (INTVCC) 的最小電壓 8.5 V RFB 內部反饋電阻器 499 kΩ 無負載 RUN = 0V 25 VRUN(RISING) RUN 使能電壓 (上升) 1.4 V VRUN(FALLING) RUN 使能電壓 (下降) 1.2 V fSW 開關頻率 100 500 kHz kHz RSYNC SYNC 輸入抗阻 40 kΩ VSYNC(TH) SYNC 電壓門限 ISS 軟起動充電電流 RT = 187kΩ RT = 23.7kΩ fSYNC = 350kHz 2.3 V 2 µA 注 1：高於 “絕對最大額定值” 部分所列數值的應力有可能對器件造成永久性的 損害。在任何絕對最大額定值條件下暴露的時間過長都有可能影響器件的可靠 性和使用壽命。 125°C 的內部工作溫度範圍內得到保證。LTM8027MP 的性能指標則在整個 –55°C 至 125°C 的內部工作溫度範圍內得到保證。請注意，最大內部溫度由 特定的工作條件與電路板布局、封裝的額定熱阻及其他環境因素共同決定。 注 2：RUN 引腳在內部箝位至 5V。 注 4：最大連續輸出電流可能會由於 LTM8027 結溫的原因而被降額。 注 3：LTM8027E 保證在 0°C 至 125°C 的內部工作溫度範圍內滿足規定性能 要求。整個 –40°C 至 125°C 內部工作溫度範圍內的指標通過設計、特性分析 和統計過程控制中的相關性來保證。LTM8027I 的性能指標在整個 –40°C 至 注 5：僅在 BIAS1 被從外部驅動至高於 6.5V 的情況下支持低於啟動門限 (7.5V) 的 VIN 電壓。 8027fb 3 LTM8027 典型性能特征 (TA = 25°C，除非特別注明) 100 效率與負載的關繫曲線， VOUT = 2.5V 100 100 90 80 80 70 70 50 40 30 5VIN 12VIN 24VIN 36VIN 20 10 0 0 1 2 LOAD (A) 60 50 40 5VIN 12VIN 24VIN 36VIN 48VIN 60VIN 30 20 10 0 4 3 0 1 2 LOAD (A) 100 40 10 0 效率與負載的關繫曲線， VOUT = 12V 100 80 80 70 70 70 40 30 12VIN 24VIN 36VIN 48VIN 60VIN 10 0 0 1 2 LOAD (A) 60 50 40 30 24VIN 36VIN 48VIN 60VIN 20 10 0 4 3 0 1 2 LOAD (A) 90 80 80 70 70 EFFICIENCY (%) 90 50 40 30 24VIN 36VIN 48VIN 60VIN 20 10 0 0 1 2 LOAD (A) 3 40 30 24VIN 36VIN 48VIN 60VIN 1 0 2 LOAD (A) 輸入電流與 VIN 輸出短路的 關繫曲線 1.0 60 50 40 30 0 4 3 8027 G06 1.2 36VIN 48VIN 60VIN 10 8027 G07 50 0 效率與負載的關繫曲線， VOUT = 24V 20 4 60 10 INPUT CURRENT (A) 100 60 效率與負載的關繫曲線， VOUT = 15V 8027 G05 效率與負載的關繫曲線， VOUT = 18V 4 3 20 4 3 8027 G04 100 2 LOAD (A) 90 EFFICIENCY (%) 90 50 1 0 8027 G03 80 60 12VIN 24VIN 36VIN 48VIN 60VIN 30 90 EFFICIENCY (%) EFFICIENCY (%) 50 8027 G02 效率與負載的關繫曲線， VOUT = 8V 20 EFFICIENCY (%) 60 20 4 3 8027 G01 100 EFFICIENCY (%) 80 60 效率與負載的關繫曲線， VOUT = 5V 90 70 EFFICIENCY (%) EFFICIENCY (%) 90 效率與負載的關繫曲線， VOUT = 3.3V 0 1 2 LOAD (A) 3 0.8 0.6 0.4 0.2 4 8027 G08 0 0 10 40 30 50 20 INPUT VOLTAGE (V) 60 70 8027 G09 8027fb 4 LTM8027 典型性能特征 (TA = 25°C，除非特別注明) 3000 3500 5VIN 12VIN 24VIN 36VIN 2000 1500 1000 2500 2000 0 3 4 1600 1400 1200 1000 0 2 LOAD (A) 200 0 1 2 3 3000 3 1500 1000 0 4 0 1 2 3 3500 1000 500 2 LOAD (A) 3 4 8027 G15 2 LOAD (A) 3 15.00 2500 2000 1500 1000 0 14.50 14.00 13.50 13.00 36VIN 24VIN 12VIN 12.50 0 1 4 15.50 500 1 1 偏置電流與負載的關繫曲線， VOUT = 2.5V BIAS CURRENT (mA) 1500 0 0 8027 G14 36VIN 48VIN 60VIN 3000 2000 0 0 4 8027 G13 INPUT CURRENT (mA) INPUT CURRENT (mA) 2500 1000 輸入電流與負載的關繫曲線， VOUT = 24V 24VIN 36VIN 48VIN 60VIN 3000 1500 LOAD (A) 8027 G12 3500 2000 500 LOAD (A) 輸入電流與負載的關繫曲線， VOUT = 18V 4 3 24VIN 36VIN 48VIN 60VIN 2500 500 500 2 2 LOAD (A) 8027 G11 INPUT CURRENT (mA) INPUT CURRENT (mA) INPUT CURRENT (mA) 1000 1 1 輸入電流與負載的關繫曲線， VOUT = 15V 24VIN 36VIN 48VIN 60VIN 2000 1500 0 0 8027 G10 2500 2000 0 0 4 輸入電流與負載的關繫曲線， VOUT = 12V 12VIN 24VIN 36VIN 48VIN 60VIN 2500 600 LOAD (A) 輸入電流與負載的關繫曲線， VOUT = 8V 3000 800 400 8027 G43 3500 12VIN 24VIN 36VIN 48VIN 60VIN 1800 1000 500 1 2000 1500 500 0 輸入電流與負載的關繫曲線， VOUT = 5V 5VIN 12VIN 24VIN 36VIN 48VIN 60VIN 3000 INPUT CURRENT (mA) 2500 INPUT CURRENT (mA) 輸入電流與負載的關繫曲線， VOUT = 3.3V INPUT CURRENT (mA) 輸入電流與負載的關繫曲線， VOUT = 2.5V 2 LOAD (A) 3 4 12.00 0 1 2 3 4 LOAD (A) 8027 G16 8027 G17 8027fb 5 LTM8027 典型性能特征 (TA = 25°C，除非特別注明) 偏置電流與負載的關繫曲線， VOUT = 3.3V 偏置電流與負載的關繫曲線， VOUT = 5.5V 18.0 25.5 17.0 16.5 16.0 15.5 15.0 48VIN 36VIN 24VIN 12VIN 14.5 0 1 2 LOAD (A) BIAS CURRENT (mA) 15.5 BIAS CURRENT (mA) BIAS CURRENT (mA) 26.0 16.0 17.5 14.0 15.0 14.5 14.0 48VIN 36VIN 24VIN 12VIN 13.5 13.0 4 3 0 1 2 28.5 36 28.0 27.5 27.0 26.5 26.0 48VIN 36VIN 24VIN 25.5 1 42 33 32 41 40 39 38 37 48VIN 36VIN 24VIN 0 1 2 3 48VIN 36VIN 36 35 4 0 1 VIN (V) 34 48VIN 36VIN 3 4 LOAD (A) 8027 G44 6.0 10.0 5.9 9.8 5.8 9.6 5.7 9.4 5.6 9.2 5.5 5.4 9.0 8.8 5.3 8.6 5.2 8.4 5.1 8.2 5.0 0 1 2 LOAD (A) 3 4 最小 VIN 與負載的關繫曲線， VOUT = 8V VIN (V) 42 36 3 8027 G23 最小 VIN 與負載的關繫曲線， VOUT = 5V 38 2 LOAD (A) 8027 G22 44 4 8027 G20 LOAD (A) 40 3 43 34 30 4 3 2 44 31 46 BIAS CURRENT (mA) 0 偏置電流與負載的關繫曲線， VOUT = 18V 35 偏置電流與負載的關繫曲線， VOUT = 24V 2 22.0 LOAD (A) 8027 G21 1 48VIN 36VIN 24VIN 45 LOAD (A) 0 23.0 BIAS CURRENT (mA) 37 BIAS CURRENT (mA) BIAS CURRENT (mA) 29.0 32 23.5 偏置電流與負載的關繫曲線， VOUT = 15V 38 2 24.0 8027 G19 29.5 1 24.5 LOAD (A) 偏置電流與負載的關繫曲線， VOUT = 12V 0 25.0 22.5 4 3 8027 G18 25.0 偏置電流與負載的關繫曲線， VOUT = 8V 4 8027 G25 8.0 0 1 2 LOAD (A) 3 4 8027 G26 8027fb 6 LTM8027 典型性能特征 (TA = 25°C，除非特別注明) 最小 VIN 與負載的關繫曲線， VOUT = 15V 19.0 15.5 18.5 15.0 18.0 14.5 17.5 14.0 16.5 13.0 16.0 12.5 15.5 0 1 2 3 15.0 4 24 23 22 17.0 13.5 12.0 21 20 19 0 2 1 LOAD (A) 18 4 3 0 1 LOAD (A) 8027 G27 3 最小 VIN 與負載的關繫曲線， VOUT = －3.3V 35 9 30 30 8 28 25 26 20 7 6 VIN (V) VIN (V) 32 15 22 10 20 5 18 0 4 8027 G29 最小 VIN 與 VOUT 的關繫曲線， IOUT = 4A 24 2 LOAD (A) 8027 G28 最小 VIN 與負載的關繫曲線， VOUT = 24V VIN (V) 最小 VIN 與負載的關繫曲線， VOUT = 18V VIN (V) 16.0 VIN (V) VIN (V) 最小 VIN 與負載的關繫曲線， VOUT = 12V 5 4 3 2 0 1 2 3 4 1 0 5 10 15 20 0 25 0 1 VOUT (V) LOAD (A) 2 3 8027 G31 8027 G30 最小 VIN 與負載的關繫曲線， VOUT = －5V 8027 G45 最小 VIN 與負載的關繫曲線， VOUT = －8V 12 30 10 25 8 20 4 LOAD (A) 最小 VIN 與負載的關繫曲線， VOUT = －12V 50 6 10 2 5 0 1 2 LOAD (A) 3 4 8027 G32 35 15 4 0 40 VIN (V) VIN (V) VIN (V) 45 0 30 25 20 15 10 5 0 1 2 LOAD (A) 3 4 8027 G33 0 0 1 2 LOAD (A) 3 4 8027 G34 8027fb 7 LTM8027 典型性能特征 (TA = 25°C，除非特別注明) 42 45 36VIN 24VIN 12VIN 5VIN 32 27 22 17 12 7 2 溫升與負載的關繫曲線， VOUT = 5V 50 60VIN 48VIN 36VIN 24VIN 12VIN 5VIN 40 TEMPERATURE RISE (°C) 37 TEMPERATURE RISE (°C) 溫升與負載的關繫曲線， VOUT = 3.3V 35 30 25 20 15 10 5 0 2 1 3 0 4 0 1 2 20 10 90 2 60 50 40 30 20 3 0 4 0 1 2 50 30 20 0 2 1 3 4 LOAD (A) 8027 G40 8027 G39 溫升與負載的關繫曲線， VOUT = 24V 100 60VIN 48VIN 36VIN 26VIN 60VIN 48VIN 36VIN 90 TEMPERATURE RISE (°C) TEMPERATURE RISE (°C) 4 40 LOAD (A) 溫升與負載的關繫曲線， VOUT = 18V 60 50 40 30 20 10 0 70 60 0 4 3 8027 G38 80 3 10 LOAD (A) 70 2 LOAD (A) 1 60VIN 48VIN 36VIN 24VIN 20.5VIN 80 10 90 0 8027 G37 TEMPERATURE RISE (°C) TEMPERATURE RISE (°C) TEMPERATURE RISE (°C) 30 100 10 溫升與負載的關繫曲線， VOUT = 15V 60VIN 48VIN 36VIN 24VIN 16VIN 70 1 15 8027 G36 80 60VIN 48VIN 36VIN 24VIN 12VIN 0 20 溫升與負載的關繫曲線， VOUT = 12V 40 0 25 LOAD (A) 溫升與負載的關繫曲線， VOUT = 8V 50 35 30 0 4 3 8027 G35 60 40 5 LOAD (A) 70 60VIN 48VIN 36VIN 24VIN 12VIN 45 TEMPERATURE RISE (°C) 溫升與負載的關繫曲線， VOUT = 2.5V 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1 2 LOAD (A) 3 4 8027 G41 0 0 1 2 LOAD (A) 3 4 8027 G42 8027fb 8 LTM8027 引腳功能 VIN (Bank 3)：VIN 引腳負責為 LTM8027 的內部穩壓器及 內部電源開關提供電流。必須利用一個外部低 ESR 電容器 (見表 2) 對這些引腳進行局部旁路。 VOUT (Bank 1)：電源輸出引腳。將輸出濾波電容器和輸出 負載施加在這些引腳和 GND 引腳之間。 AUX (引腳 A7)：用於 BIAS1 和 BIAS2 的低電流電壓源。 在許多設計中，BIAS 引腳通過 AUX 引腳連接至 VOUT。 AUX 引腳在內部連接至 VOUT 並布設在靠近 BIAS 引腳的 地方，以簡化印刷電路板的布線。雖然該引腳在內部連接 至 V OUT ，但不要將其連接至負載。如果此引腳未連接至 BIAS1 和 BIAS2，則將其浮置。 BIAS1 (引腳 A6)：BIAS1 引腳連接至內部電源總線。應連 接至一個電壓高於 8.5V 的電源。如果輸出高於 8.5V，則 將之連接至此引腳。假如輸出電壓低於 8.5V，則把它連接 至一個介於 8.5V 和 15V 之間的電壓源。 BIAS2 (引腳 A3)：內部偏置電源。連接至 AUX (若 24V 或更少) 或一個高於 3V 的電壓源。不要將 BIAS2 引腳 浮置。 RUN (引腳 A4)：將 RUN 引腳連接至地可關斷 LTM8027。而把該引腳連接至 1.4V 或更高的電壓將正常 工作。RUN 引腳在內部被箝位於 5V，因此當對其進行上 拉操作時，應確定使用一個可將流入 RUN 引腳的電流限制 在 1mA 以下的上拉電阻器。如果未使用停機功能，則通過 一個上拉電阻器將該引腳連接至 VIN 引腳。 GND (BANK 2)：將這些 GND 引腳連接至一個位於 LTM8027 和電路組件下方的地平面。 RT (引腳 B1)：RT 引腳用於設置 LTM8027 的開關頻率 (方 法是在該引腳和地之間連接一個電阻器)。本數據表的 “應 用信息” 部分提供了一張表格，借助該表格即可根據期望的 開關頻率來決定這個電阻器的阻值。應最大限度地減小該引 腳上的電容。 SYNC (引腳 C1)：SYNC 引腳提供了一個用於實現內部振 蕩器同步的外部時鐘輸入。設定的 RT 電阻器阻值應使內部 振蕩器頻率比外部時鐘頻率低 10% 至 25%。該外部時鐘 頻率必須介於 100kHz 和 500kHz 之間。不用時，應把 SYNC 引腳連接至 GND。更多相關信息請參見本數據表 “應用信息” 部分中的 “振蕩器同步”。 ADJ (引腳 A2)：LTM8027 將其 ADJ 引腳連接至 1.23V。 把調節電阻器連接在該引腳與地之間。RADJ 的阻值由下式 求得： 　RADJ = 613.77/(VOUT － 1.23) 式中 RADJ 的單位為 kΩ。 SS (引腳 A5)：軟起動引腳用於設置電源軟起動功能。可采 用下式計算針對給定輸出電壓上升斜率的 CSS： 　CSS = 2μA (tSS /1.231V) 當未使用軟起動功能時，應將該引腳置於懸空狀態。 8027fb 9 LTM8027 方框圖 VIN VOUT 6.8µH 499k 4.7pF 2.2µF RUN SS INTERNAL CONNECTION TO VOUT CURRENT MODE CONTROLLER SYNC VIN GND INTERNAL LINEAR REGULATOR RT AUX BIAS1 INTVCC BIAS2 ADJ 8027 BD 工作原理 LTM8027 是一款具有 4.5V 至 60V 輸入電壓範圍的獨立型 非隔離式降壓開關 DC/DC 電源，能夠輸送高達 4A 的輸出 電流。該模塊可提供一個高達 24V 的精準調節輸出電壓 (可通過一個外部電阻器來設置)。鋻於 LTM8027 是一款降 壓型轉換器，因此需確定輸入電壓足夠高，以支持期望的 輸出電壓和負載電流。上面示出了簡化的方框圖。 LTM8027 包含一個電流模式控制器、功率開關元件、功率 電感器、功率 MOSFET 及大小適中的輸入和輸出電容。 LTM8027 是固定頻率 PWM 穩壓器。其開關頻率簡單地通 過在 RT 引腳與 GND 之間連接合適的電阻器來設定。 一個線性穩壓器負責給控制電路提供內部電源 (在 “方框圖” 中示為 INTV CC )。 偏置穩壓器一般是從 V IN 引腳吸取功 率，不過，假如 BIAS1 引腳連接至一個高於 8.5V 的外部 電壓，則偏置功率將從外部電源 (通常為穩定的輸出電壓) 吸取。這改善了效率。RUN 引腳用於使能 LTM8027 或將 其置於停機模式、將輸出斷接以及把輸入電流減小至 9μA 以下。 8027fb 10 LTM8027 應用信息 對於大多數應用而言，設計過程都很簡單明了，歸納如 下： 額定規格。可以輕松地避免這種情況的出現；見 “安全地 進行熱插撥” 部分。 1. 查閱表 2，找到具有期望的輸入範圍及輸出電壓的那一 行。 輸入電源要求 2. 運用推薦的 CIN、COUT、RADJ 和 RT 值。 3. 按指示的方法連接 BIAS 引腳。 盡管我們已就這些組件與接線之組合的正確運作進行了測 試，但針對預期的繫統電壓、負載及環境條件來驗證操作 的正確性仍然是用戶的責任所在。 電容器選擇的考慮 表 2 中的 CIN 和 COUT 電容值是針對相關操作條件的最小 推薦值。建議不要使用低於表 2 所列的電容值，這有可能 導致不良的操作。采用更大的電容值一般是可以接受的， 並能改善動態響應 (假如需要的話)。同樣，用戶有義務針 對預期的繫統電壓、負載和環境條件驗證操作的正確性。 陶瓷電容器小巧、堅固且具有非常低的 ESR。然而，並不 是所有的陶瓷電容器都適合。X5R 和 X7R 型陶瓷電容器 可在整個溫度及施加電壓的範圍內保持穩定，並能提供可 靠的工作性能。其他類型 (包括 Y5V 和 Z5U) 的陶瓷電容 器其電容則具有非常大的溫度和電壓繫數。在有的應用電 路中它們可能隻具有其標稱電容的一小部分，因而會導致 比預期高得多的輸出電壓紋波。 有關陶瓷電容器問題的最後一個注意事項是 LTM8027 的 最大額定輸入電壓。陶瓷輸入電容器與印制線或電纜電感 的組合會形成一個高 Q 值 (欠阻尼) 諧振電路。如果 LTM8027 電路被插入一個使用中的電源，則輸入電壓會 產生兩倍於其標稱值的瞬時擾動，因而有可能超過器件的 LTM8027 采用一個內部線性穩壓器來施加偏置，以從 VIN 引腳產生工作電壓。LTM8027 中幾乎所有的內部電路都 是通過該內部線性穩壓器輸出 (“方框圖” 中的 INTVCC) 來 施加偏置。利用一個與 GND 相連的低 ESR 電容器在內部 對此引腳進行去耦。隻要在 VIN 引腳上具有足夠的電壓， INTVCC 穩壓器就能產生一個 8V 輸出。INTVCC 穩壓器具 有約 1V 的壓差，並將在電壓低於壓差門限時隨動於 VIN 引腳。 LTM8027 具有一個 VIN > 7.5V 的典型啟動要求。這確保 內置穩壓器擁有將內部穩壓器 (INTVCC) 提升至其 UVLO 門限以上的足夠峰值儲備空間。INTVCC 穩壓器隻能供應 電流，因此使 BIAS1 引腳電壓高於 8.5V 將允許采用從外 部獲得的電源來給 IC 供電。這實際上將關斷內部線性穩 壓器並減少 LTM8027 內部的功耗。采用內置穩壓器實現 啟動、然後從轉換器輸出或外部電源給 BIAS1 加電的做法 可最大限度地提高轉換效率，而且是一種慣例。倘若采用 一個外部電源將 IBIAS1 保持在 6.5V 以上，則 LTM8027 能夠在 VIN 低至 4.5V 的情況下繼續運作。 BIAS 電源 LTM8027 的內部電路由源於前文所述的內部線性穩壓器 或 BIAS1 引腳的 INTVCC 總線 (假如它高於 8.5V) 來供 電。由於內部線性穩壓器本來就是耗能的，因此通過 BIAS 引腳從一個外部電源獲得 INTVCC 可降低 LTM8027 內部的功耗，並能夠提升總體繫統效率。 8027fb 11 LTM8027 應用信息 　PINTVCC = (VIN – 8)•IINTVCC 也就是僅為 60mW。這雖然會對 LTM8207 的工作溫度產 生細小的影響，但多半是可以接受的。 然而，如果輸入上升至 60V，那麼功耗就高多了，將達到 780mW 以上。倘若 INTVCC 穩壓器必須長時間地耗散這 種功率量，這就會造成不必要的高結溫。 BIAS2 連接至 AUX (如 24V 或更低) 或一個高於 3V 的電 壓源。 軟起動 軟起動功能負責控制啟動期間電源輸出電壓的上升斜率。 受控的輸出電壓斜坡可最大限度地抑制輸出電壓過衝，減 小來自 VIN 電源的浪湧電流，並簡化電源排序。一個連接 在 SS 引腳和 GND 之間的電容器用於設置上升斜率。該 電容器由一個內部 2μA 電流源來充電，並產生一個可取代 至控制器的命令參考的斜坡電壓，從而形成一個平滑的輸 出電壓斜坡。當 SS 引腳電壓充電至高於 1.231V 的內部 基準達 200mV 時，軟起動電路被停用。 在 VIN UVLO、RUN 過程中或當內部偏置出現欠壓時，以 一個 50μA 的電流對 SS 引腳電壓進行放電。因此，SS 電 容器的數值決定了以上過程之一必須持續多長時間以完成 軟起動電容器的完全放電。在輸出過載或短路情況下，SS 引腳被箝位至比 ADJ 引腳高一個二極管壓降的電壓。當短 路狀況被清除時，VADJ 引腳電壓開始恢復。當 VADJ 引腳 電壓超過緩慢斜坡上升的 SS 引腳電壓時，軟起動電路將 控制輸出電壓上升斜率，可降低短路恢復期間的輸出電壓 過衝。 期望的軟起動時間 (tSS) 通過 CSS 電容器來設置，公式如 下： CSS = 2µA • tSS 1.231V 在 SS 引腳電壓進入其工作區之前，電源必須處於 VIN、 內部穩壓器 (INTVCC) 或 VSHDN UVLO 故障狀態的時間 (tFAULT) 由下式近似得出： tFAULT = CSS • 0.65V 50µA 工作頻率權衡折衷 LTM8027 采用一種恆定頻率架構，可利用連接在 RT 引 腳和地之間的單個電阻器在 100kHz 至 500kHz 的範圍內 進行設置。RT 引腳上的標稱電壓為 1V，而從該引腳流出 的電流則用於給一個內部振蕩器電容器充電。針對給定工 作頻率的 RT 值可從圖 1 或表 1 中選擇。 600 500 FREQUENCY (kHz) 例如：假設 LTM8027 需要從一個標稱值為 12V 的輸入電 壓源提供 5V 電壓。依據表 2，RT 的推薦阻值為 162k， 該阻值對應於一個 210kHz 的工作頻率。根據 “典型性能 特征” 中的曲線圖，12VIN 和 210kHz 條件下的典型內部 穩壓器 (INTV C C ) 電流為 15mA。內部線性穩壓器在 12VIN 條件下所消耗的功率由下式給出： 400 300 200 100 0 0 50 100 RT (kΩ) 150 200 8027 F01 圖 1：定時電阻器 (RT) 阻值 8027fb 12 LTM8027 應用信息 表 1 列出了針對常用工作頻率的典型電阻器阻值。 RUN 控制 表 1：RT 電阻器阻值與頻率的關繫 LTM8027 RUN 引腳采用一個 1.4V 基準門限。此精準門 限允許將 RUN 引腳用於邏輯電平控制型應用及模擬監視 應用 (比如：電源排序)。LTM8027 的工作狀態主要受控 於內部電源上的一個 UVLO 電路。當通過 RUN 引腳使能 LTM8027 時，僅啟用內部穩壓器 (INTVCC)。開關操作處 於停用狀態，直到在 BIAS1 引腳上達到 UVLO 門限為 止，此時使能 LTM8027 的其餘部分並開始執行開關操 作。 RT (kΩ) fSW (kHz) 187 100 118 150 82.5 200 63.4k 250 48.7k 300 40.2k 350 31.6k 400 27.4k 450 23.7k 500 建議用戶針對輸入和輸出工作條件來應用表 2 所給出的 RT 阻值。然而，繫統級或其他考慮卻有可能導致必需采用 另一種工作頻率。雖然 LTM8027 擁有適應眾多工作頻率 的足夠靈活性，但過於隨意的選擇仍有可能在某些工作或 故障條件下引發不良的操作。如果輸出過載或短路，則過 高的頻率會損壞 LTM8027。而頻率過低則可能造成最終 設計的輸出紋波過多或輸出電容器過大。 應容許 LTM8027 執行開關操作的最大頻率 (fMAX)、以及 針對一組給定輸入和輸出工作條件所應采用的最小頻率設 定電阻器阻值 RT(MIN) 列於表 2。如果采用同步功能，則 還必須滿足額外的條件。詳情請參閱 “同步” 部分。 輸出電壓設置 LTM8027 將其 ADJ 引腳調節至 1.23V。將調節電阻器連 接在該引腳與地之間。RADJ 的阻值由公式 RADJ = 613.77/(VOUT – 1.23) 得出，式中 RADJ 的單位為 kΩ。 由於 LTM8027 高功率轉換器是一款功率傳送器件，因此 當輸入電源上的電壓低於預期值時，將有可能需要超過該 電源之供電能力的電流，從而導致繫統被鎖定於一種欠壓 狀態。輸入電源啟動保護功能可通過采用一個連接在 VIN 電源與地之間的阻性分壓器使能 RUN 引腳來實現。在電 源位於一個適當的電壓時把分壓器輸出設定為 1.4V 可防 止 LTM8027 轉換器吸收大電流，直到輸入電源能夠提供 所需的功率為止。RUN 引腳上的 200mV 輸入遲滯在停用 轉換器之前可允許約 15% 的輸入電源壓降。 輸入 UVLO 和 RUN RUN 引腳具有一個帶遲滯的精準電壓門限，可用作電源的 欠壓閉鎖門限 (UVLO)。欠壓閉鎖功能電路用於把 LTM8027 保持在停機模式，直到電源輸入電壓高於一個 由用戶設置的特定電壓為止。遲滯電壓用於防止噪聲錯誤 地使 UVLO 發生跳變。電阻器的選擇始於 R B (參閱圖 2)。於是： ⎛ VIN(ON) ⎞ RA = RB • ⎜ – 1⎟ ⎝ 1.4V ⎠ 式中的 VIN(ON) 是欠壓閉鎖功能被停用且電源接通時的輸 入電壓。 8027fb 13 LTM8027 應用信息 VSUPPLY RA RUN PIN RB 8027 F02 圖 2：欠壓閉鎖阻性分壓器 實例：選擇 RB = 49.9k，VIN(ON) = 14.5V (基於一個 15V 的最小輸入電壓)： ⎛ 14.5V ⎞ RA = 49.9k • ⎜ – 1⎟ = ⎠ ⎝ 1.4V VIN 關斷電壓比接通電壓低 15%。在本例中，VIN(OFF) 將 為 12.3V。停機功能可通過將 RUN 引腳經由一個大阻值 上拉電阻器 (RPU) 連接至 VIN 引腳來停用。該引腳包含一 個 6V 的低阻抗箝位，因此 RUN 引腳將從 RPU 上拉電阻 器吸收電流： IRUN = VIN – 6V RPU 由於該配置將把 RUN 引腳箝位於 6V，因此它將違反該引 腳的 5V 絕對最大額定電壓。然而，這是允許的，隻要不 超過 1mA 的絕對最大額定輸入電流即可。建議的 RUN 引 腳輸入電流