采用BGA封装的低EMI μModule稳压器设计

谢谢侬

　拥挤的应用板上很难再集成高性能 DC-DC POL 转换器。此外，电磁干扰(EMI)也是元件密度较高时不能忽视的问题，因此可选择的电源解决方案十分有限。LTM8074 ?Module?稳压器能够轻松克服这些限制因素。它设计紧凑，体积小巧，能够轻松装入 PCB 正面或背面的有限空间。LTM8074 采用 Silent Switcher?架构，无需安装额外的滤波或屏蔽元件，即可通过严格的 EMI 测试，有助于简化设计和生产。
# h: m; _( @+ d  g1 t; X　　1.2 A Silent Switcher ?Module 稳压器
　　LTM8074 是一款完整的超低 EMI、高压输入和输出、DC-DC 降压开关电源。它采用符合 RoHS 标准的 4 mm × 4 mm × 1.92 mm BGA 表贴封装（图 1），其中包含控制器、电源开关、电感和所有支持元件，可利用 PC 板底部的未用空间，实现高功率密度负载点调整。
　　LTM8074 的工作输入电压范围是 3.4 V 至 40 V，输出电压是 0.78 V 至 15 V。输出电压可以实现精密调节，输出电流为 1.2 A。这款高效率器件采用散热增强型封装，提供出色的散热性能和高功率密度。图 2 所示为 LTM8074 在负载条件下，壳温小幅上升，且热阻较低。
! h& j) `! o2 D# r　　图 1.LTM8074 使用 Silent Switcher 架构，实现完整的小型封装低噪声解决方案。
$ f1 Y5 ^. P# k3 B& }3 o, q　　内部控制器的峰值电流模式控制架构能实现快速瞬态响应和良好的环路稳定性。输出电压的快速瞬态响应和低峰峰值电压偏差情况如图 3 所示。
　　通过内部反馈环路补偿，可在多种工作条件下提供足够的稳定性裕量，支持各种输出电容，从而简化了整体设计。LTM8074 采用 Silent Switcher 架构，将辐射发射降至，轻松满足严格的电磁兼容性标准要求。

　

  　图 2. 室温条件(23°C)下，LTM8074 在满载（1 A 电流，12 V 输入，5 V 输出）情况下温度小幅上升。
, E# `' n/ u+ a! d3 |' S0 t/ L) R　　图 3. 使用输出电容（2 ?F × 4.7F 陶瓷电容）时，LTM8074 提供快速瞬态响应（12 VIN，3.3 VOUT）。
　　适合狭小紧凑的空间
　　LTM8074 以紧凑的外形集成了所有支持元件，简化了布局设计并缩小了解决方案尺寸。只需输入和输出电容、频率和电压设置电阻即可形成完整设计。图 4 和图 5 分别显示了典型应用电路及其效率。
　　虽然 LTM8074 的?Module 设计几乎是可直接使用的独立自足型稳压器，但也可以轻松调整一些设计参数来满足具体应用需要。输出电压和工作频率具有电阻可编程特性，工作频率可以设置为与外部时钟同步。LTM8074 还提供可编程软启动、输出电压跟踪、电源良好指示和使能控制以及多种导通模式选项，包括跳脉冲模式、突发模式?工作和扩频调制，进一步优化了 EMI 性能和轻载效率。

　　图 4. 实现 7 V 至 40 V 输入、5 VOUT 1.2 A 设计只需极少的元件。
  y% A  e% N/ c& X　　超低噪声：CISPR 22 B 类
6 n" k% E) ]0 v% s4 L　　开关稳压器本身会产生辐射 EMI，在相对较高的频率工作时需要高 dI/dt 事件。LTM8074 内置专有 Silent Switcher 架构，可实现低 EMI 性能，不必采用复杂的 EMI 抑制技术，如降低开关频率、增加滤波电路或安装屏蔽部件等。无需外部电路或特殊布局方法即可满足 CISPR 22 B 类等辐射 EMI 标准，具体请参见图 6 和图 7。

　　图 5.LTM8074 典型效率。
) |# U% U! E1 `% m& G, v　　图 6.1.2 A、12 VIN、3.3 VOUT 条件下，EMI 性能与 CISPR 22 B 类要求对比（3 个计量值，峰值，垂直天线，无 EMI 滤波器）。

　　

   图 7.1.2 A、24 VIN、3.3 VOUT 条件下，EMI 性能与 CISPR 22 B 类要求对比（3 个计量值，峰值，垂直天线，无 EMI 滤波器）。
　　结论
　　LTM8074 是一款紧凑型 1.2 A 负载点?Module 稳压器，适用广泛的输入和输出电压。它内置 Silent Switcher 架构，提供低 EMI 性能，方便设计调整，可满足从便携式设备到密集型工业电路板等各种应用的需要

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内部控制器的峰值电流模式控制架构能实现快速瞬态响应和良好的环路稳定性