לוחות FGPA, כמו גם אב טיפוס, בדיקות, ויישומי מדידה דורשים פתרונות צריכת חשמל מגוונים ובעלי צפיפות גבוהה. ה- LTM4678 הוא וסת µModule® 25 A כפול או 50 A יחיד עם מערכת לניהול צריכת חשמל דיגיטלית (PSM) בשטח קטן של 16 מ”מ X 16 מ”מ. הוא כולל:
- לולאות אנלוגיות כפולות מתכווננות עם ממשק דיגיטלי לפיקוח ובקרה
- טווח המתח של קלט רחב: 4.5 V עד 16 V
- טווח המתח של פלט רחב: 0.5 V עד 3.3 V
- שגיאת פלט מקסימלית של ±0.5% מעל לטמפרטורה
- דיוק של ±5% בקריאת זרם חוזרת
- חיישני זרם Sub-mΩ DCR
- מגבר חישה של זרם קלט משולב
- תואם 400 kHz PMBus ממשק טורי I2C
- טלמטריה, קצבי תשאול של עד ל- 125 HZ
- Σ-Δ ADC 16 סיביות משולב
- מצב בקרת זרם בעל תדירות קבועה
- פעולה מקבילית עם שיתוף זרם מאוזן
- 16 מ”מ X 16 מ”מ X 5.86 מ”מ CoP-BGA
- ממשק I2C מבוסס PMBUS ופיצוי לולאתי הניתן לתיכנות
ה- LTM4678 הוא חלק ממשפחת ADI µModule מערכת לניהול צריכת חשמל (PSM), לכן הוא יכול להיות מוגדר ומפוקח דרך ממשק דיגיטלי PMBus/SMBus/I2C. הכלי מבוסס- PC LTpowerPlay® מאפשר פיקוח ויזואלי ושליטה של טווח אספקת החשמל, זרם, שימוש החשמל, רצף, התווית שוליים, ופגם בנתוני יומן. ה-LTM4678 הוא וסת µModule עם פיצוי לולאתי הניתן לתיכנות: gm ו- RTH שמפחית באופן משמעותי את זמן התכנון, מאחר וכיוונון ביצועים דינמי גמור ללא הטרחה של בניית לוחות PCB החוזרת ונשנית או התאמות.
חבילת CoP-BGA לביצועים טרמים משופרים, גודל קטן וצפיפות גבוהה
רכיב טרמי משופר בחבילה (CoP) חבילת BGA מאפשרת ל- LTM4678 העוצמתי להתאים לשטח PCB הדרוש של 16 מ”מ X 16 מ”מ. סלילים נערמים ומשמשים כגוף קירור כדי לאפשר קירור יעיל.
התרחבות קלה לזרם גבוה יותר עם מצב בקרת זרם
ה- LTM4678 משתמש בבקרת מצב – זרם שיא. זרם מפוקח ונשלט באופן מחזורי. זה מאפשר שיתוף זרם שווה בין השלבים.
מאפיינים יחודיים אחרים
חיישני קלט כפולים מרוחקים מפצים על ירידת המתח בשאריות בישומי זרם גבוה
שגיאת פלט dc מקסימלית של ±0.5% מעל לטמרפטורה מספקת מרווח רגולציה נוסף
חיישן קלט ישיר מודד את זרם הקלט וצריכת החשמל המדוייקים
פיניי PGOOD יעודיים מספקים אות למערכות במורד הזרם כאשר מתח הפלט נמצא בטווח הרגולציה
פין EXTVCC ממקסם יעילות בתנאי VIN גבוהים
ממיר פלט כפול ( 1 V ב- 25 A ו- 1.8 V ב- 25 A)
איור 1 מראה קלט 5.76 V ל- 16 V אופייני, פתרון פלט כפול. שני הערוצים של ה- LTM4678 פועלים עם מעבר שלב יחסי של 180°, מפחיתים את אדוות זרם הקלט- rms ואת גודל הקבל.
איור פלט 1.1 V ו- 1.8 V ב- 25 Aעם בקרה טורית I2C וממשק פיקוח
על פי איור מספר 2, הפיתרון ליעילות מוחלטת הוא מצב זרם כפוי מתמשך (CCM) הוא 85.8% בפלט של 1.0 V \ 25 A , ו- 90.04% ב- 1.8 V\25 A
איור 2. היעילות של שני הקלטים
איור 3 מראה את הביצועים הטרמים של LTM4678 פועלים ב- VIN = 12 V, VOUT0 = 1.0 V/25 A, ו- VOUT1 = 1.8 V/25 A עם 200 LFM. האזור העלייה בטמפרטורה באזור החם (סליל ב- CH1) הוא 63°C, בעוד שהטמפרטורה ההיקפית היא בסביבות 24°C.
איור 3. ביצועים טרמים של ממיר הפלט הכפול
פוליפאזה, פלט זרם גבוה יחיד ( 12 V ל- 1 V ב- 250A)
ניתן להגדיר את ה- LTM4678 כממיר פוליפאזה קלט-יחיד לפתרונות בזרם גבוה. איור 4 מראה דיאגרמת בלוקים לחיבור של מספר LTM4678. כדי להגדיל את זרם הקלט, יש להוסיף LTM4678 נוספים ולחבר את ה- VIN, VOUT, VOSNS+, VOSNS−, PGOODs, COMPa/b, RUN, FAULT, SYNC, ואת ה- GND פינים המתאימים יחד.
איור 4. דיאגרמת בלוקים המראה את הפשטות בתפעול של מולטיפאזה
איור 5 מראה את הזרם מכל שלב כאשר חמישה LTM4678 ( 10 שלבים) מקבילים. השינוי בזרם המקסימלי בין 10 השלבים הוא 0.75A (3% מבוסס על 25A), המייצג שיתוף זרם מאוזן.
איור 5. שיתוף זרם בין 5 מכשירי LTM4678 עם 10 שלבין במקביל
איור 6 מראה את התמונה הטרמית של חמשת ה- LTM4678 המקבילים בקלט של 220A עם זרם אוויר של 450 LFM. הבדל טרמי מקסימלי בין חמשת וסתי µModule הוא 10°C.
איור 6. ביצועים טרמים של ממיר מולטיפאזה
איור 7 מראה את השרטוט המלא לפתרון 8 שלבים.
איור 7. תפעול 8- שלבים עם ארבע LTM4678 המפיקים 1 V ב- 200A
מסקנה
וסת µModule ה- LTM4678 הוא פתרון מגוון לצריכת החשמל שמספק יעילות גבוהה ועוצמה גבוהה בשטח הדרוש של 16 מ”מ X 16 מ”מ. הפקטור קטן הצורה והקלות שבשימוש הופך את ה- LTM4678 אידאלי לעיצובים של שטח מוגבל, כמו לוחות FPGA. מספר LTM4678 יכולים לפעול בפעולה פוליפאזית מקבילית עבור יישומי זרם גבוה, כמו אלו שנדרשים למרכות טלקום ונתוני COM, כמו כן יישומי מערכות תעשייתיות ומחשוב.
