创新冷却收缩大小100A μ g模块降压调节器

设计和制造高功率的µ模块需要同时注意产品的机械和电子特性。LTM4700功率µm模块稳压器就是这种情况，它是Analog Devices公司开发的一种具有PMBus接口的非隔离降压直流-直流稳压器。

该设备可以配置有双50a或单100a输出。它采用模拟和数字混合信号技术以及创新的包装技术。因此，它代表了组合电子和机械设计技术以实现具有最小占地面积的高性能模块的良好示例。

大约需要4½年的时间来开发与冷却和包装LTM4700μmodule调节器相关的技术。包装本身被包覆成型，以允许插入电子产品以及冷却功能。小型内部电路板包含电子元件(图1)．

1.这个小电路板包含调节器的内部组件。两对同步mosfet在后面，控制IC在前面。电感器(二合一)将mosfet的热量拉到µ模块的顶部，以更快的冷却。

该公司设计了稳压器的两个电感器，具有一个特殊的案例，有助于冷却电路板上的附近MOSFET。微型铜管和冷板帮助从装置中去除传导热量。当设计完成时，采用热建模和许多热照片，以确保充分冷却。并且，包装成形为使得强制空气冷却可以有效地冷却μModule。此外，冷却技术是在经济高效的制造上的眼睛开发的。

由于LTM4700采用了冷却技术，在BGA封装中，模块的尺寸仅为15 × 22 × 7.87 mm(图2)．这种μmodule使用其独特的包装技术在73°C下运行。相反，模块化溶液通常在90℃下运行。12V的峰值转换效率_在0.8V._出达到90％。其架构还使最多八个设备组合为800A负载。

2.LTM4700封装可在12V电压下提供100A_在0.8V._出200 LFM空气流量高达70°C的环境温度。

集成电路

LTM4700是一种高度集成的封装上的组件设计，包括板载内存、数据转换电路和数字接口，封装方式可以生产出接近类似设备一半大小的设备。当安装在数据中心时，这种较小的电源将增加服务器密度，从而提高吞吐量和计算能力。而且，电源将对系统大小和冷却成本产生最小的影响。

LTM4700工作在4.5V到16V的输入范围内，输出电压由数字控制在0.5V到1.8V(图3)．集成的模数转换器（ADCS），数模转换器（DAC）和EEPROM使用户能够使用I²CPMBus接口进行数字监控，记录和控制电源参数。开关频率与200kHz的外部时钟同步到1MHz以进行噪声敏感应用。LTM4700还具有防载具有过压和欠压，过电流和过热等故障条件的自动和负载保护功能。

3.LTM4700µm模块调节器采用两个集成的同步功率mosfet，具有50A输出。

LTM4700中包含的是具有ECC和I的内置EEPROM²基于C的PMBus / SMBus 2-Wire串行通信接口能够400kHz SCL总线速度。您可以使用少数外部电阻设置两个输出电压。返回输入和输出电压的遥测数据以及输入和输出电流以及模块温度，通过集成的16位ADC循环地循环地数字化。许多故障阈值和响应是可自定义的。当发生故障时，数据可以自主地保存到EEPROM，并且可以在其I上检索所产生的故障日志²C端口在以后分析。

LTM4700的2线串行接口使输出可以在可编程的转换速率和序列延迟时间下进行边际、调谐和上升和下降。输入和输出电流和电压，输出功率，温度，正常运行时间和峰值是可读的。在启动时，输出电压，开关频率，和通道相位角分配可以通过针带电阻设置。

外部电阻配置同步时钟的频率(开关频率)和通道相互之间的通道相位关系，并考虑到同步信号的下降边缘。大多数开关频率和相位角的组合都可以通过电阻器来编程。

LTM4700模块还具有足够的稳定裕度和良好的瞬态性能，输出电容范围广泛，甚至全陶瓷MLCCs。Analog Devices的LTpowerCAD工具可用于瞬态和稳定性分析，有经验的用户更喜欢调整模块的反馈回路补偿参数，可以使用该工具。

演示板

DC2702A-A双输出、高效率、高密度演示板采用LTM4700 μModule调节器(图4)．每个输出都可以提供50A最大负载电流。DEMO Boatio达到默认设置，并根据配置电阻产生功率，无需任何串行总线通信。

4.LTM4700演示板支持多种不同的任务，如评估LTM4700µm模块电路、运行诊断等。

要充分探索LTM4700广泛的电力系统管理功能，请将GUI软件LTpowerPlay下载到您的PC上并使用LTC的I²C / SMBUS / PMBus加密狗DC1613A连接到电路板。LTPowerPlay是一种基于Windows的开发环境，支持模拟设备的数字电力系统管理（PSM）产品。

LtpowerPlay支持各种不同的任务，例如通过连接到演示板系统来使用它评估模块，以及在脱机模式(没有硬件)中构建一个多芯片配置文件，该文件可以在以后保存和重新加载。它还提供了诊断和调试功能，并成为一个有价值的诊断工具，在单板启动程序或调整系统中的电源管理方案，或在启动rails时诊断电源问题。

特征

LTM4700提供:

• 12V的满载效率~90%_在到1V._出在100年一个
• ±0.5％最大直流输出误差超过温度
• ±3％电流回读精度（25°C至125°C）
• 软启动主动调节负载电压，同时数字递增目标电压从0V到命令的电压设定值
• 集成输入电流检测放大器
• 400千赫PMBus-compliant我²C串行接口
• 支持遥测轮询率高达125Hz
• 集成16位ΔΣADC
• 基于时间的模式对输出进行开关排序
• 恒定频率电流模式控制
• 数字电力系统管理简化和加快了电力系统特性描述、优化和数据挖掘的原型、部署和现场操作
• 并行和当前共享多个模块

故障检测和处理：

• 输入OV故障保护和UV警告
• 平均输入OC警告
• 输出OV / UV故障和警告保护
• 输出OC故障和警告保护
• 内部控制模具和模块过温故障和警告保护
• 内部低温故障和警告保护
• CML故障（通信，内存或逻辑）
• 通过双向故障检测外部故障np

可读的数据:

• 输入和输出电压，电流和温度
• 运行峰值，正常运行时间，故障和警告
• 内部EEPROM和ECC故障日志

可写数据和可配置参数:

• 输出电压，电压排序和边距
• 数字软启动/停止坡道
• 优化模拟环路补偿
• OV / UV / OT，UVLO，频率和分阶段