DESCRIPTION

Le LTM4644/LTM4644-1 est un régulateur abaisseur DC/DC quadruple µModule (micromodule) avec 4A par sortie. Les sorties peuvent être mises en parallèle dans un réseau pour une capacité allant jusqu'à 16A. Le boîtier comprend les contrôleurs de commutation, les FET de puissance, les inductances et les composants de support. Fonctionnant sur une plage de tension d'entrée de 4V à 14V ou de 2,375V à 14V avec une alimentation de polarisation externe, le LTM4644/LTM4644-1 supporte une plage de tension de sortie de 0,6V à 5,5V. Sa conception à haut rendement fournit un courant de sortie continu de 4A (5A crête) par canal. Seuls les condensateurs d'entrée et de sortie sont nécessaires.

 

CARACTÉRISTIQUES

Régulateur µModule® pas-à-pas à quatre sorties avec 4A par sortie

Large plage de tension d'entrée : 4V à 14V

2,375V à 14V avec polarisation externe

0,6V à 5,5V Tension de sortie

4A DC, 5A Courant de sortie de crête par canal

Dissipation de puissance jusqu'à 5,5 W (TA = 60 °C, 200 LFM, sans dissipateur thermique)

±1,5% Régulation de la tension de sortie totale

Contrôle du mode courant, réponse transitoire rapide

Mise en parallèle pour un courant de sortie plus élevé

Suivi de la tension de sortie

Diode de détection de température interne Sortie

Synchronisation de la fréquence externe

Protection contre les surtensions, le courant et la température

9mm × 15mm × 5.01mm Boîtier BGA

 

CANDIDATURES

Régulation du point de charge Multirail

Applications FPGA, DSP et ASIC

 

FONCTIONNEMENT

Le LTM4644 est une alimentation DC/DC à découpage, non isolée et autonome, à quatre sorties. Il possède quatre canaux de régulation séparés, chacun d'entre eux étant capable de délivrer jusqu'à 4A de courant de sortie continu avec peu de condensateurs d'entrée et de sortie externes. Chaque régulateur fournit une tension de sortie régulée avec précision, programmable de 0.6V à 5.5V via une seule résistance externe (deux résistances pour le LTM4644-1) sur une plage de tension d'entrée de 4V à 14V. Avec une tension de polarisation externe, ce module peut fonctionner à partir d'une tension d'entrée aussi basse que 2.375V.

Le LTM4644 intègre quatre régulateurs de mode de courant de vallée à fréquence constante et à temps de marche, des MOSFET de puissance, des inductances, et d'autres composants discrets de soutien. La fréquence de commutation typique est fixée à 1MHz. Pour les applications sensibles au bruit de commutation, le régulateur µModule peut être synchronisé extérieurement à une horloge de 700kHz à 1.3MHz. Voir la section Informations sur les applications.

Avec le contrôle du mode courant et la compensation de la boucle de rétroaction interne, le module LTM4644 a des marges de stabilité suffisantes et de bonnes performances transitoires avec une large gamme de condensateurs de sortie, même avec tous les condensateurs de sortie en céramique.

Le contrôle du mode courant offre la flexibilité de mettre en parallèle n'importe quel canal de régulateur séparé avec un partage précis du courant. Avec un entrelacement d'horloge intégré entre chaque canal de régulateur, le LTM4644 peut facilement employer un fonctionnement parallèle de 2+2, 3+1 ou 4 canaux, ce qui est plus que flexible dans une application POL multirail comme le FPGA. De plus, le LTM4644 possède des broches CLKIN et CLKOUT pour la synchronisation de fréquence ou la mise en polyphase de plusieurs appareils, ce qui permet de faire fonctionner simultanément jusqu'à 8 phases en cascade.

 

INFORMATIONS SUR LES APPLICATIONS

Condensateurs de découplage d'entrée

Le module LTM4644 devrait être connecté à une source de courant continu à faible acimpédance. Pour chaque canal du régulateur, un condensateur céramique d'entrée de 10µF est recommandé pour le découplage du courant d'ondulation RMS. Un condensateur d'entrée n'est nécessaire que lorsque l'impédance de la source d'entrée est compromise par de longs fils inductifs, des traces ou une capacité de source insuffisante. Le condensateur d'entrée peut être un condensateur électrolytique en aluminium ou un condensateur polymère.

Condensateurs de découplage de sortie

Avec une conception optimisée à haute fréquence et à large bande passante, un seul condensateur céramique de sortie à faible ESR est nécessaire pour chaque canal du régulateur afin d'obtenir une faible ondulation de la tension de sortie et une très bonne réponse transitoire. Un filtrage de sortie supplémentaire peut être requis par le concepteur du système,

si une réduction supplémentaire des ondulations de sortie ou des pointes transitoires dynamiques est nécessaire. Le tableau 7 montre une matrice de différentes tensions de sortie et de condensateurs de sortie pour minimiser la chute de tension et le dépassement pendant un transitoire d'échelon de charge de 2A. Le fonctionnement multiphasé réduit l'ondulation de sortie effective en fonction du nombre de phases. La note d'application 77 discute de cette réduction de bruit par rapport à l'annulation du courant d'ondulation de sortie, mais la capacité de sortie sera plus une fonction de la stabilité et de la réponse transitoire. L'outil de conception LTpowerCAD™ est disponible au téléchargement en ligne pour l'analyse de l'ondulation de sortie, de la stabilité et de la réponse transitoire et le calcul de la réduction de l'ondulation de sortie lorsque le nombre de phases mises en œuvre augmente de N fois.