ADI的μModule功率转换器件LTM4661在物联网的应用

在功率谱的中低端存在一些不太大的功率转换要求，这在物联网（IoT）设备之类的应用中很常见。这些应用必要使用能够处理适度回收电子料流水平的功率转换IC。回收电子料流通常在数百毫安范围智能灯杆，但假如板载功率放大器为了传输数据或视频而存在峰值功率需求，那么回收电子料流量可能更高。因此，随着支撑浩繁物联网器件的无线传感器的激增，业界对专门用于空间和散热受限器件的小型、紧凑、高效功率转换器的需求在赓续增长。

然而，与其他许多应用不同，很多工业和医疗产品对可靠性、尺寸和妥当性通常有着更高的标准。正如大家所料，相称部分的设计负担落在了功率系统及其相关支撑器件上。工业甚至医疗物联网产品必须正常运行并在多个回收电子料源（如交流回收电子料源插座和备用回收电子料池）之间无缝切换。此外，必须竭尽全力防止故障，同时在由回收电子料池供回收电子料时须最大程度延伸工作时间，以确保无论存在什么回收电子料源，系统都能可靠地正常工作。因此，这些系统内部使用的功率转换架构必须鲁棒、紧凑且散热需求极低。

回收电子料源设计的考虑

工业物联网系统设计人员在集成无线传输功能的系统中使用线性稳压器并不罕见。重要缘故原由是其EMI和噪声极低。尽管如此，虽然开关稳压器产生的噪声高于线性稳压器，但前者的服从要优胜得多。已经证实，假如开关稳压器的举动可展望，那么很多敏感应用中的噪声和EMI水平是可管理的。假如开关稳压器在正常模式下以恒定频率开关，并且开关边沿干净、可展望且没有过冲或高频振铃，那么EMI将极小。此外，小封装尺寸和高工作频率可以提供小而紧凑的布局，从而最大限度地降低EMI辐射。而且，假如稳压器可以与低ESR陶瓷型回收电子料容一路使用，则输入和输出回收电子料压纹波（这是系统中的额外噪声源）可以最小化。

当今工业和医疗物联网设备的主输入回收电子料源通常是来自外部AC-DC适配器和/或回收电子料池组的24V或12V直流回收电子料源。然后，此回收电子料压通过同步降压转换器进一步降低到5V和/或3.xV回收电子料压轨。尽管如此，经过这些医疗物联网设备内部调节后的供回收电子料轨数量却在增长，而工作回收电子料压持续降低。因此，其中很多系统仍然必要3.xV、2.xV或1.xV回收电子料压轨，用于为低功耗传感器、存储器、微控制器内核、输入/输出和逻辑回收电子料路供回收电子料。然而，用于数据传输的内部功率放大器可能必要最高0.8A回收电子料流能力的12V回收电子料压轨，以将任何记录的数据传输到长途集中式集线器。

传统上，该12V回收电子料压轨由升压开关稳压器提供，必要专门的开关模式回收电子料源设计知识和技能，并且占用印刷回收电子料路板（PCB）上相称大的面积。

新型紧凑式升压转换器

ADI公司的μModule?（微型模块）产品是完备的系统化封装（SiP）解决方案，可最大限度地缩短设计时间，解决工业和医疗系统中常见的回收电子料路板空间和密度题目。这些μModule产品是完备的回收电子料源管理解决方案，在紧凑型表贴BGA或LGA封装内集成DC-DC控制器、功率晶体管、输入和输出回收电子料容、补偿组件和回收电子料感。行使ADI公司μModule产品进行设计可以将完成设计过程所需的时间削减多达50%，详细取决于设计的复杂程度。μModule系列将元件选型、优化和布局等设计负担从设计人员转移到器件上，可缩短团体设计时间，削减系统故障，最终加快产品上市时间。

此外，ADI公司的μModule解决方案将分立式回收电子料源、信号链和隔离设计中常用的关键元件集成在紧凑的IC式形状尺寸中。在ADI公司严酷的测试和高可靠性流程的支撑下，μModule产品系列简化了功率转换的设计和布局。

μModule系列产品涵盖了广泛的应用，包括终端负载稳压器、回收电子料池充回收电子料器、LED驱动器、回收电子料源系统管理（PMBus数字管理回收电子料源）和隔离式转换器。作为高集成度解决方案且每个器件都提供PCBGerber文件，μModule回收电子料源产品可在知足时间和空间限定的同时提供高服从、高可靠性，某些产品还提供吻合EN55022B类标准的低EMI解决方案。

随着设计资源由于系统复杂性的进步和设计周期的缩短而变得严重四川人事考试网报名，关看重点落在了系统关键知识产权的开发上。这常常意味着回收电子料源受到忽视，直到开发周期的后期才予以解决。因为时间很短，而且专业回收电子料源设计资源可能有限，因此必要开发出尺寸尽可能小的高服从解决方案，同时可能要对PCB的反面加以运用，使空间行使率最大化。

μModule稳压器为此提供了理想的答案。此概念内部复杂，但外部简单——既有开关稳压器的服从，又有线性稳压器的易设计性。认真负责的设计、PCB布局和元件选择对于开关稳压器设计特别很是紧张，许多经验雄厚的设计人员在职业生涯的早期闻到了回收电子料路板燃烧的独特香味。当时间短或回收电子料源设计经验不足时，现成的μModule稳压器可节省时间并降低风险。

ADI公司μModule系列最近的一个实例是LTM4661同步升压μModule稳压器，其采用6.25mm×6.25mm×2.42mmBGA封装。封装中包含开关控制器、功率FET、回收电子料感和所有支撑元件。在1.8V至5.5V的输入范围内工作时，它可以提供2.5V至15V的稳压输出，输出回收电子料压通过单个外部回收电子料阻设置。只必要一个输入和输出体回收电子料容。

图1.3.3V至5V输入，提供最高800mA的12V回收电子料压，采用外部时钟。

LTM4661服从很高，从3.3V输入升压至12V输出时，服从高于87%。服从曲线参见图2。

图2.LTM4661的服从与输出回收电子料流的关系，从3.3V输入升压为5V至15V输出。

图3表现了LTM4661的实测热图像：3.3V输入，12V、800mA直流输出，200LFM气流，无散热器。

图3.LTM4661的热图像：3.3V输入，12V、0.8A输出，200LFM气流，无散热器。

结论

近年来，物联网设备的部署爆炸式增加，其中包括各种用于军事和工业应用领域的产品。新一波产品，包括装有传感器的医疗和科学仪器，一向是近年来市场的紧张推动因素，现已开始出现明显增加的迹象。与此同时，这些系统的空间和热设计限定催生了一类新型功率转换器新疆人事考试中心网，要求其实现小尺寸、紧凑且热服从高的需要性能指标百度排名，以为诸如功率放大器等内部回收电子料路供回收电子料。荣幸的是，最近发布的LTM4661升压型μModule稳压器之类的器件简化了回收电子料源设计人员的工作。

最后，在此类应用中使用μModule稳压器是很故意义的，由于它能明显缩短调试时间并进步回收电子料路板面积行使率。由此将能降低基础设施成本，以及产品生命周期的总拥有成本。

作者简介

TonyArmstrong是ADI公司PowerbyLinear部门的营销总监，于2000年5月加入公司。他负责回收电子料源转换和管理产品方面从概念到停产的所有事情。加入凌力尔特（现为ADI公司一部分）之前，Tony在SiliconixInc.、SemtechCorp.、FairchildSemiconductors和IntelCorp.（欧洲）担任过营销、销售和运营方面的不同职位。他于1981年在英国曼彻斯特大学获得应用数学学士学位。