【导读】跟着高机能处置惩罚器与FPGA的功率需求连续爬升，传统单通道电源方案已经难以满意严苛的电流供应要求。本文将深切切磋多通道PMIC的立异运用方案——经由过程并联多个稳压输出通道，实现单路年夜电流输出的技能路径。该方案不仅显著晋升了体系的电流供应能力，更经由过程周详的均流节制确保了优秀的电压调治精度与热均衡机能。这类立异的电源架构于简化设计繁杂度的同时，有用优化了电路板空间使用率，为数字旌旗灯号处置惩罚器、高端处置惩罚器和繁杂可编程逻辑器件提供了更为高效靠得住的热治理与电源分配解决方案。
择要
跟着高机能处置惩罚器与FPGA的功率需求连续爬升，传统单通道电源方案已经难以满意严苛的电流供应要求。本文将深切切磋多通道PMIC的立异运用方案——经由过程并联多个稳压输出通道，实现单路年夜电流输出的技能路径。该方案不仅显著晋升了体系的电流供应能力，更经由过程周详的均流节制确保了优秀的电压调治精度与热均衡机能。这类立异的电源架构于简化设计繁杂度的同时，有用优化了电路板空间使用率，为数字旌旗灯号处置惩罚器、高端处置惩罚器和繁杂可编程逻辑器件提供了更为高效靠得住的热治理与电源分配解决方案。
弁言
于现代电子体系设计中，电源治理集成电路(PMIC)因其能为繁杂电源架构带来设计矫捷性而愈来愈遭到器重。传统电源解决方案重要存眷效率及电压调治，而PMIC则更进一步，将多个电源轨、时序节制逻辑、妨碍掩护及遥测功效集成在一个紧凑的器件中。多通道PMIC凡是用在治理多个电源输出，每一个通道为体系的特定部门提供不变的电压。这些器件还有可以配置为多相模式，要领是组合多个通道来供给单个年夜电流轨，从而有用代替单通道年夜电流调治器。此要领触及并联多个通道，以确保各个通道均平分担负载，避免任何单一通道过载。这类矫捷性于需要年夜电传播输，同时连结效率及靠得住性的运用中尤其有效。此类PMIC凡是用在数字旌旗灯号处置惩罚器、处置惩罚器、FPGA及微节制器等繁杂器件中，此中多个子体系需要差别的功率程度。
为了满意差别运用的年夜电流需求，LT7200S采用薄型5 妹妹 × 6 妹妹、48引脚LQFN封装，ADP5055及ADP5056采用5.00 妹妹 × 5.50 妹妹 LGA封装，并且全都具备并联能力以实现年夜电流供电。
典型运用
跟着数据速率的晋升及事情负载的增加，FPGA及SoC不停演进，以满意不停上升的速率及容量需求。电源也必需随之成长，于提供更年夜电流的同时，实现更高的功率密度。此外，简洁性及靠得住性一样主要。对于在需要15 A以上电流的体系，可以并联多个LT7200S稳压器并错相运行，确保功率运送高效不变。图1及图2展示了LT7200S的典型运用道理图，它撑持双相及四相操作，经由过程并联为负载提供更高的输出电流。这款器件采用四相架构，四个内部同步降压型稳压器通道可以或许高效并联。每一个通道可以或许输出或者接收±5 A的电流。当四相并联时，合计可向大众输出端提供高达±20 A的电流。而这是经由过程周详电流模式节制实现的，它能确保所有通道间切确均流，从而晋升热均衡及体系靠得住性。
图1.四相并联，用作20 A单输出PMIC
图2.双相并联，用作10 A/10 A双输出PMIC
这款器件经由过程PHMODE引脚撑持相位交错，答应每一个通道与其他通道错相运行，从而显著削减输入及输出纹波。此外，MODE/SYNC引脚撑持与外部时钟同步，从而实现协调切换，并尽可能削减敏感到用中的噪声。
事情频率可经由过程外部电阻设置于400 kHz至3 MHz规模内。用在对于开关噪声敏感的运用时，事情频率撑持外部同步。怪异的“可锁相、受控导通时间、恒定频率、电流模式”架构很是合适要求快速瞬态相应的高频、高降压运用。
LT7200S采用Silent Switcher® 2技能，依附立异的设计及封装工艺，可以或许于实现高效率的同时降低电磁滋扰(EMI)。患上益在这项怪异技能，这些稳压器对于PCB结构变化的敏感度年夜幅降低，不仅简化了设计流程，还有显著晋升了总体机能体现。
LT7200S机能图
图3显示了四相LT7200S解决方案的效率。四相配置与图1所示配置近似，开关频率为1 MHz，电压从12 V降至1.2 V。它可提供高达20 A的持续负载电流。PHMODE引脚接GND，致使每一个通道发生90°相移。这类交错操作可以或许削减输入电流纹波，使热负荷于整个电路板上匀称漫衍，降低对于输入及输出电容的要求，尽可能削减EMI，并提高体系总体不变性。为确保于稳态及启动时期更好地均流，应将ITH、FB及TRACK/SS毗连于一路。
这款器件于12 V输入下实现了88%的峰值效率，并于20 A满负载电流下连结86%的效率。图4显示了LT7200S于12 V降至1.2 V/20 A前提下事情的热图象，注解它于四相操作时期实现了优良的均流。
图3.LT7200S四相效率，12 V降至1.2 V，1 MHz
图4.LT7200S热图象：12 V降至1.2 V，20 A，1 MHz，无气流，TA = 25°C
近似地，ADP5055及ADP5056于一个43引脚LGA封装中集成为了三个高机能降压型稳压器，可满意严苛的机能及电路板空间要求。
这些器件可直接毗连高达18 V的输入电压，无需利用前置调治器。所有通道均同时集成高边及低边功率MOSFET，以优化解决方案的效率。通道1及2提供3.5 A或者7 A的可编程输出电流，或者于并联事情模式下提供高达14 A的单路输出电流。通道3提供1.5 A或者3 A的可编程输出电流。
ADP5055集成为了高精度8位数模转换器(DAC)，可经由过程兼容PMBus®的双线接口，实现输出电压动态调治(DVS)。PMBus接口提供了其他矫捷配置，例如启动及关断时序节制、零丁的强迫脉宽调制(FPWM)或者省电模式(PSM)选择、输出放电开关及电源优良旌旗灯号。这些器件的额定结温规模是-40°C至+150°C。
结语
ADP505六、ADP5055及LT7200S等年夜电流PMIC更合适需要高效、矫捷、靠得住电源治理的运用，具有高机能、矫捷性及高集成度，是电信、数据中央及工业主动化等繁杂体系的抱负选择。并联特征撑持多个器件协同事情，从而晋升电流能力及靠得住性，对于在需要可扩大且稳健电源解决方案的客户至关主要。
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