자동차, 산업, 컴퓨팅 및 통신 응용 분야에서는 고효율 저소음 성능의 강압 전력 조정기가 필요합니다. 이 문서에서는 초저 EMI 성능을 제공하는 ADI의 LT8609X 3V~42V 동기 강압 모놀리식 조정기 제품군에 대해 알아봅니다.
서론
LT8609, LT8609A, LT8609B 및 LT8609S는 3V~42V로 입력 범위가 넓은 동기 모놀리식 강압 조정기입니다. 이 기기 제품군은 낮은 EMI, 높은 효율, 작은 솔루션 크기를 요하는 응용 분야에 최적화되어 까다로운 자동차, 산업, 컴퓨팅 및 통신 응용 분야에 적합합니다. 이 시리즈의 모든 조정기는 동일한 2A 연속, 3A 과도현상(1초 미만) 부하 전류 용량을 보유합니다. 각각의 특징은 표 1에 요약되어 있습니다.
LT8609, LT8609A 및 LT8609S는 2.5µA 초저 대기 전류가 특징이며, 이 부분은 배터리 구동 시스템에 중요합니다. 이 조정기는 통합 상단 및 하단 N채널 MOSFET이 있어 놀라운 저부하 효율을 선보입니다. LT8609B는 펄스 스키핑 모드에서만 작동하고 다른 기기보다 대기 전류가 높으며 저부하 작동에서 리플이 더 낮습니다.
이들 기기는 모두 가장 엄격한 자동차 장비 EMI 표준인 CISPR 25 5등급 방사 EMI 규정을 통과할 수 있습니다. 나아가 LT8609, LT8609A 및 LT8609S는 분산 스펙트럼 주파수 작동으로 EMI 피크를 줄입니다. LT8609S는 아래에서 설명하는 독점 Silent Switcher® 2 기술에 기초해 이 제품군에서 가장 놀라운 EMI 성능을 보입니다.
5.5V~42V 입력, 낮은 EMI, 고효율 5V, 2A 공급
5.5V~42V 입력으로 5V/2A를 출력하는 전력 공급 장치가 그림 1에 표시되어 있습니다. 이 솔루션은 2MHz 전환 주파수로 16리드 LT8609S 조정기를 사용한 것입니다. 인덕터 L1, 수동 구성품 몇 개 등 몇 가지 구성품만 있으면 솔루션을 완성할 수 있습니다. 그림 2는 이 솔루션이 92.9% 피크 효율을 달성할 수 있음을 보여 줍니다.
그림 1. 초저 EMI 방출 LT8609S 12V-5V 동기 강압 변환기.
그림 2. LT8609/LT8609A/LT8609S 기반 12VIN-5VOUT 강압 변환기의 효율과 부하 전류 비교.
저부하 효율을 향상하는 Burst Mode 작동
배터리 구동 응용 분야에서는 저부하 작동 중일 때와 무부하 대기 모드일 때 높은 효율과 낮은 유휴 전류가 중요합니다. LT8609, LT8609A 및 LT8609S는 Burst Mode® 작동 시 대기 전류가 2.5µA로 낮습니다. 저부하 및 무부하 상태에서 전환 주파수가 점차 낮아지므로 전력 손실이 대폭 감소하며 출력 전압 리플이 비교적 낮게 유지됩니다. 그림 2는 저부하 효율이 85% 이상으로 유지되며 최소 부하에서 전력 손실이 0에 가까움을 보여 줍니다.
높은 전환 주파수와 초저 EMI 방출 및 향상된 열 성능
EMI 규제 준수는 자동차 시스템을 포함해 많은 환경에서 우려를 낳는 부분입니다. 이 제품군의 모든 기기는 통합 MOSFET, 고급 처리 기술, 최대 2.2MHz 작동으로 솔루션 크기는 작은 동시에 가장 엄격한 EMI 표준까지도 충족할 수 있습니다. LT8609B를 제외한 모든 기기에서 EMI 피크를 낮추는 분산 스펙트럼 주파수 작동이 가능합니다. 나아가 LT8609S는 Silent Switcher 2 기술을 탑재했습니다. Silent Switcher 2 기기는 통합 핫 루프 및 웜 루프 상한이 있기 때문에 EMI 성능이 보드 레이아웃 및 보드 계층 수에 거의 영향을 받지 않습니다. EMI 및 열 성능을 저하시키지 않고도 계층이 더 적은 보드를 사용해 제조 비용을 절감할 수 있습니다.
그림 2는 LT8609S의 피크 및 완전 부하 효율이 기기 제품군 중 최고임을 보여 줍니다. 그림 3 및 그림 4는 그림 1 솔루션에 기초한 2계층 및 4계층 보드의 CISPR 25 EMI 및 열 성능 비교를 보여 줍니다.
그림 3. 그림 1의 회로에 기초한 2계층 및 4계층 보드의 CISPR 25 방사 EMI 성능 비교.
그림 4. 그림 1의 회로에 기초한 2계층 및 4계층 보드의 열 성능 비교.
결론
LT8609 제품군 기기는 통합 전력 MOSFET 및 내장 보정 회로가 있으며 사용하기 쉬운 모놀리식 강압 조정기입니다. 입력 전압 범위가 넓고 EMI 소음이 낮아야 하는 응용 분야에 최적화되었습니다. 2.5µA로 낮은 대기 전류와 Burst Mode 작동 덕분에 배터리 구동 강압 변환기 솔루션에 알맞습니다. 전환 주파수 범위가 200kHz~2.2MHz이므로 대부분의 저전력 및 초저전력 응용 분야에 적합합니다. 통합 MOSFET 및 최대 2.2MHz의 전환 주파수 기능으로 솔루션 크기가 최소화됩니다. CISPR 25 스캔 결과를 보면 방사 EMI 성능이 탁월해 가장 엄격한 EMI 표준까지 준수함을 알 수 있습니다. LT8609S는 Silent Switcher 2 기술로 성능이 레이아웃 및 계층 변동의 영향을 받지 않아 개발 및 제조 비용이 대폭 절감됩니다.
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