ADI LT8646SEV DC-DC開關同步降壓穩(wěn)壓器中文資料

一、型號與類型

LT8646SEV是Analog Devices Inc.（ADI，亞德諾半導體）生產(chǎn)的一款高性能DC-DC開關同步降壓穩(wěn)壓器。它屬于LT8646S系列，專為需要高效率、低噪聲和寬輸入電壓范圍的應用而設計。LT8646SEV以其獨特的Silent Switcher? 2架構(gòu)，在高開關頻率下實現(xiàn)了優(yōu)異的EMI（電磁干擾）性能和高效率。

　　廠商名稱：ADI

　　元件分類：開關穩(wěn)壓器

　　中文描述： DC-DC開關同步降壓穩(wěn)壓器，可調(diào)，3.4至65 V輸入，8A輸出，LQFN-EP-32

　　英文描述： Switching Voltage Regulators 65V，7A sync buck(8645S w/external VC)

　　數(shù)據(jù)手冊：http://www.kmzr.net.cn/data/k09-36652671-LT8646SEV#PBF.html

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　　LT8646SEV概述

　　LT8645S/LT8646S同步降壓穩(wěn)壓器采用第二代超低噪聲開關穩(wěn)壓器架構(gòu)，較大程度地降低了EMI輻射，同時在高開關頻率下提供高效率。其中包含集成旁路電容以優(yōu)化內(nèi)部所有快速電流環(huán)，并通過消除布局敏感性輕松實現(xiàn)宣傳的EMI性能。

　　快速、干凈、低過沖開關邊沿即使在高開關頻率下也可以實現(xiàn)高效率工作，從而提供小型整體解決方案。具有40ns最短導通時間的峰值電流模式控制，即使在高開關頻率下也支持高降壓比。LT8646S提供外部補償，在高開關頻率下具有均流和快速瞬態(tài)響應性能。

　　突發(fā)工作模式(Burst Mode?)可實現(xiàn)超低待機功耗，跳脈沖模式在較低輸出負載下支持全開關頻率，或擴頻操作可進一步降低EMI輻射。

　　應用

　　汽車和工業(yè)電源

　　通用降壓

　　GSM電源

　　LT8646SEV中文參數(shù)

　　制造商:Analog Devices Inc.

　　產(chǎn)品種類:開關穩(wěn)壓器

　　安裝風格:SMD/SMT

　　封裝/箱體:LQFN-32

　　拓撲結(jié)構(gòu):Buck

　　輸出電壓:3.3 V to 25 V

　　輸出電流:8 A

　　輸出端數(shù)量:1 Output

　　輸入電壓（最小值）:3.4 V

　　輸入電壓（最大值）:65 V

　　靜態(tài)電流:230 uA

　　開關頻率:200 kHz to 2.2 MHz

　　最小工作溫度:-40 C

　　最大工作溫度:+125 C

　　系列:LT8646S

　　輸入電壓:3.4 V to 65 V

　　濕度敏感性:Yes

　　產(chǎn)品類型:Switching Voltage Regulators

　　關閉:Shutdown

　　電源電壓-最小:3.4 V

　　LT8646SEV引腳圖

二、工作原理

LT8646SEV的工作原理基于同步降壓穩(wěn)壓技術，即將較高的輸入電壓轉(zhuǎn)換為較低的輸出電壓，同時保持穩(wěn)定的電流輸出。該穩(wěn)壓器采用PWM（脈沖寬度調(diào)制）或PFM（脈沖頻率調(diào)制）技術，通過控制開關管的導通和關斷時間，調(diào)整輸出電壓至設定值。

1. 開關管控制：LT8646SEV內(nèi)部集成了高邊和低邊MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管），分別作為開關管。高邊MOSFET在輸入電壓和電感之間切換，而低邊MOSFET則在電感和地之間切換。通過控制這兩個MOSFET的導通和關斷，實現(xiàn)了對輸出電壓的調(diào)節(jié)。

2. 電感儲能：當高邊MOSFET導通時，電流通過電感增加，儲存能量；當高邊MOSFET關斷且低邊MOSFET導通時，電感釋放能量，向負載供電。這一過程中，輸出電壓通過反饋機制與設定值進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整開關管的導通和關斷時間，以保持輸出電壓的穩(wěn)定。

3. 反饋機制：LT8646SEV采用電壓反饋和電流反饋相結(jié)合的方式，確保輸出電壓和電流的準確性。電壓反饋通過檢測輸出電壓并與設定值進行比較，調(diào)整開關管的占空比；電流反饋則通過檢測電感電流，防止過流和短路情況的發(fā)生。

三、特點

1. 超低EMI輻射：LT8646SEV采用Silent Switcher? 2架構(gòu)，集成了內(nèi)部旁路電容器，優(yōu)化了內(nèi)部快速電流環(huán)，顯著降低了EMI輻射。這一特性使得該穩(wěn)壓器在噪聲敏感的應用和環(huán)境中表現(xiàn)出色。

2. 高效率：在高開關頻率下，LT8646SEV依然能保持高效率。其峰值電流模式控制以及快速、干凈、低過沖的開關邊沿，使得該穩(wěn)壓器在高頻工作時也能實現(xiàn)高效能。

3. 寬輸入電壓范圍：支持3.4V至65V的寬輸入電壓范圍，適用于多種電源系統(tǒng)。

4. 高輸出電流：最大輸出電流可達8A，滿足高功率應用的需求。

5. 快速瞬態(tài)響應：LT8646S通過VC引腳提供外部補償，實現(xiàn)高開關頻率下的均流和快速瞬態(tài)響應。

6. 超低待機功耗：Burst Mode?工作模式可實現(xiàn)超低待機電流消耗，進一步降低系統(tǒng)功耗。

7. 小型封裝：采用32引腳LQFN封裝，尺寸為6mm x 4mm，節(jié)省了PCB空間。

8. 可調(diào)及可同步頻率：開關頻率可調(diào)范圍為200kHz至2.2MHz，并支持與其他穩(wěn)壓器同步。

四、應用

LT8646SEV廣泛應用于需要高效率、低噪聲和寬輸入電壓范圍的場合，包括但不限于：

1. 汽車電源：在汽車電子系統(tǒng)中，LT8646SEV可用于發(fā)動機控制單元、車載娛樂系統(tǒng)、車載導航系統(tǒng)等電源管理。

2. 工業(yè)電源：在工業(yè)自動化、通信設備和數(shù)據(jù)中心等領域，LT8646SEV可用于為各種設備提供穩(wěn)定可靠的電源。

3. GSM電源：在移動通信基站中，LT8646SEV可用于為基站設備提供高效、穩(wěn)定的電源支持。

4. 通用降壓應用：在需要降壓轉(zhuǎn)換的各類電子設備中，如筆記本電腦、平板電腦、智能手機等，LT8646SEV均可作為理想的電源管理解決方案。

五、參數(shù)

以下是LT8646SEV的主要參數(shù)：

• 制造商：Analog Devices Inc.（ADI）

• 產(chǎn)品種類：開關穩(wěn)壓器

• 安裝風格：SMD/SMT

• 封裝/箱體：LQFN-32

• 輸出電壓：3.3V至25V（可調(diào)）

• 輸出電流：8A

• 輸出端數(shù)量：1 Output

• 輸入電壓（最小值）：3.4V

• 輸入電壓（最大值）：65V

• 靜態(tài)電流：230μA

• 開關頻率：200kHz至2.2MHz（可調(diào)且可同步）

• 電壓調(diào)節(jié)精度：±1%

• 負載調(diào)節(jié)：典型值<0.1%

• 線路調(diào)節(jié)：典型值<0.1%

• 轉(zhuǎn)換效率：高達96%（取決于具體條件）

• 過流保護：具備，可編程或固定閾值

• 過熱保護：內(nèi)置

• 軟啟動：可編程軟啟動時間

• 欠壓鎖定（UVLO）：具備，可編程閾值

• 封裝尺寸：6mm x 4mm x 0.9mm（LQFN-32）

• 工作溫度范圍：-40°C至+125°C（工業(yè)級）

六、設計注意事項

在設計使用LT8646SEV的電路時，需要注意以下幾點：

1. 輸入電容選擇：為確保輸入電壓的穩(wěn)定性和減少輸入電壓的紋波，應在輸入端添加適當?shù)碾娊怆娙莺吞沾呻娙?。電容的選擇應基于輸入電壓范圍、工作頻率和所需紋波抑制效果。

2. 輸出電容選擇：輸出電容的選擇對輸出電壓的紋波和穩(wěn)定性有重要影響。通常選擇低ESR（等效串聯(lián)電阻）的陶瓷電容或鉭電容，以提供良好的瞬態(tài)響應和穩(wěn)定性。

3. 電感選擇：電感是降壓穩(wěn)壓器中的關鍵元件，其選擇直接影響輸出電壓的紋波、效率和穩(wěn)定性。電感的值應根據(jù)輸出電壓、輸出電流和開關頻率來確定。

4. 布局與布線：由于LT8646SEV工作在高頻下，因此PCB的布局和布線對性能至關重要。應盡量縮短高邊和低邊MOSFET到電感的路徑，以減少寄生電感和電阻。同時，避免將高頻信號線與敏感信號線（如模擬信號線）并行布置，以減少串擾。

5. 散熱設計：在高負載條件下，LT8646SEV可能會產(chǎn)生一定的熱量。因此，在設計時應考慮散熱問題，如使用散熱片、增加空氣流通或降低環(huán)境溫度等。

6. 保護電路設計：為了確保系統(tǒng)的可靠性和安全性，應設計適當?shù)谋Ｗo電路，如過流保護、過壓保護、過熱保護和短路保護等。LT8646SEV內(nèi)置了部分保護功能，但可能還需要外部電路來增強保護效果。

七、調(diào)試與測試

在完成LT8646SEV的電路設計后，需要進行調(diào)試和測試以確保其性能符合設計要求。調(diào)試和測試的主要步驟包括：

1. 靜態(tài)測試：在無負載或輕負載條件下，測量輸入電壓、輸出電壓和電流等參數(shù)，以驗證穩(wěn)壓器的基本功能。

2. 動態(tài)測試：在負載變化的情況下，觀察輸出電壓的瞬態(tài)響應和穩(wěn)定性?？梢酝ㄟ^連接負載電阻或使用電子負載來模擬負載變化。

3. 效率測試：在不同負載條件下測量輸入功率和輸出功率，計算轉(zhuǎn)換效率。確保在整個負載范圍內(nèi)都能保持較高的效率。

4. EMI測試：使用EMI測試設備測量穩(wěn)壓器在工作時的電磁輻射水平，確保符合相關標準和要求。

5. 溫度測試：在高溫和低溫環(huán)境下測試穩(wěn)壓器的性能，驗證其在不同溫度條件下的穩(wěn)定性和可靠性。

通過以上調(diào)試和測試步驟，可以確保LT8646SEV在實際應用中能夠穩(wěn)定、高效地工作。

八、總結(jié)

LT8646SEV作為一款高性能的DC-DC開關同步降壓穩(wěn)壓器，以其超低EMI輻射、高效率、寬輸入電壓范圍和低待機功耗等特點，在汽車電子、工業(yè)電源、GSM電源以及各類需要高效電源管理的電子設備中得到了廣泛應用。通過合理的電路設計和調(diào)試測試，可以充分發(fā)揮LT8646SEV的性能優(yōu)勢，為系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的電源支持。