高性能和高密度大電流POL設(shè)計解決方案

新器件集成了IR公司最新一代的功率MOSFET，從而為具有15A~25A的應(yīng)用取得市場領(lǐng)先的電子性能，其峰值效率高于96%。為了達(dá)到市場領(lǐng)先的散熱性能，例如，在提供25A的電流時，溫度僅僅上升50°C的低值，采用了公司獨(dú)有的封裝(圖4)。同步MOSFET轉(zhuǎn)換到“源極在下”配置，同時控制MOSFET卻保持著傳統(tǒng)的“漏極在下”配置。大多數(shù)的熱量是在同步MOSFET源中產(chǎn)生的，并且立即傳導(dǎo)出封裝，并降至底平面，而不是像競爭解決方案那樣，是要經(jīng)過硅芯片。這就有助于從控制MOSFET中傳熱同時降低MOSFET間開關(guān)結(jié)點(diǎn)之間連接的電阻。

圖4: 專利型封裝將熱傳導(dǎo)和電子傳導(dǎo)最大化。

作為第三代SupIRBuck中的一員，這些器件符合工業(yè)市場中-40oC至125oC的工作結(jié)溫要求。它可能針對單輸入電壓(5V~21V)操作進(jìn)行配置，或者當(dāng)提供5V的外部偏壓時，將輸入功率從1V轉(zhuǎn)換至21V。IR3847具有后部封裝高精度死區(qū)時間微調(diào)功能，將效率損耗降至最低，而且內(nèi)部智能LDO可以實(shí)現(xiàn)整個負(fù)載范圍上的效率優(yōu)化。真正的差分遠(yuǎn)程檢測對于大電流應(yīng)用(圖5)至關(guān)重要，在25°C至105°C的溫度范圍上，實(shí)現(xiàn)0.5%的基準(zhǔn)電壓精度，輸入前向和超低抖動相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)整個線壓、負(fù)載和溫度上高于3%的整體輸出電壓精度。其它高級特性還包括外部時鐘同步、定序、追蹤、輸出電壓容限、預(yù)偏壓啟動性能、實(shí)現(xiàn)輸入電壓感知、可調(diào)節(jié)OVP引腳和內(nèi)部軟啟動。IR3847還具有采用專業(yè)檢測引腳(VSNS)的真正的輸出電壓檢測。這就提供了一個強(qiáng)勁的解決方案，可以保證在所有條件下都可以對輸出電壓進(jìn)行監(jiān)測，特別是出現(xiàn)反饋線纜斷開的情況，否則，就會導(dǎo)致在傳統(tǒng)競爭產(chǎn)品出現(xiàn)的嚴(yán)重的過壓問題。

圖5：差分遠(yuǎn)程檢測。

除此之外，還要關(guān)注對于布局的簡化，并使設(shè)計更加強(qiáng)勁以免受噪聲的干擾。例如，通過對引腳輸出進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對于旁通電容器實(shí)現(xiàn)簡易的布置，并通過三線引腳，選擇電流限度，這樣就降低了對于芯片的噪聲注入并節(jié)省了電容器，最終簡化了布局。

利用帶有真正差分遠(yuǎn)程檢測功能的大電流IR3847，IR解決了受到散熱和空間限制的高密度和大電流應(yīng)用方面的挑戰(zhàn)。當(dāng)與標(biāo)準(zhǔn)的分立解決方案相比時，IR3847將PCB占位空間降低了70%，僅要求具有168mm2的PCB占位面積，以提供25A的電流并在負(fù)載端的右側(cè)，總的輸出電壓精度提高了3%。競爭器件一般僅具有5%或更低的精度。通過為脈沖寬度的抖動時間大幅度降低50 ns，IR3847實(shí)現(xiàn)了更高的閉環(huán)帶寬，最終實(shí)現(xiàn)了更好的瞬態(tài)響應(yīng)和更低的輸出電容。