Power by Linear™新品搶先報:ADI發表用於低電壓光學系統的精巧 µModule 升壓型穩壓器

Analog Devices, Inc. (ADI) 宣佈推出 Power by Linear™ LTM4661，該元件為一款採用 6.25mm x 6.25mm x 2.42mm BGA 封裝的低功率升壓型 µModule® 穩壓器。只需少量的電容器和一個電阻器即可完成設計，且解決方案的面積小於 1cm² (單面 PCB) 或 0.5cm² (雙面 PCB)。LTM4661 內建切換開關 式DC/DC 控制器、MOSFET、電感器和相關零組件，可操作於 1.8V 至 5.5V 的輸入電源範圍，並且在啟動後可在低至 0.7V 的電壓條件下持續運作。輸出電壓可利用單一電阻器於 2.5V 至 15V的範圍內設定。該元件採用纖巧扁薄的封裝，並具有寬廣輸入和輸出電壓範圍，因而成為眾多應用的理想選擇，包括光學模組、電池供電型設備、電池型備份系統、功率放大器或鐳射二極體的偏置電壓，以及小型 DC 馬達。

LTM4661 可在 3.3VIN 至 5VOUT 轉換情況下連續提供 4A 電流，在 3.3VIN 至 12VOUT 情況下則能連續提供 0.7A。LTM4661 採用同步整流時具備高達 92% 的轉換效率 (3.3VIN 至 5VOUT)。切換開關頻率為 1MHz，也可由外部時脈同步在500kHz 至 1.5MHz 的頻率範圍。LTM4661 的 1MHz 切換開關頻率和雙相單輸出架構可針對電壓和負載變化實現快速暫態響應，並大幅降低輸出漣波電壓。LTM4661 具有三種操作模式： Burst Mode®、強制連續模式和外部同步模式。Burst Mode操作中的靜態電流僅為 25µA，因而可延長電池續航力。針對要求盡可能降低操作雜訊的應用，強制連續模式或外部同步模式則可大幅抑制可能的切換開關雜訊干擾。

LTM4661 具備關機期間的輸出斷開和啟動時的湧浪電流限制功能。故障保護功能包括短路、過壓和過熱保護。

LTM4661 可操作於 –40°C 至 125°C 溫度範圍。更多資訊請參閱 http://www.analog.com/LTM4661。

特性概要：LTM4661

• 面積 <1cm² (單面 PCB) 或 0.5cm² (雙面 PCB) 的完整解決方案
• 輸入電壓範圍：1.8V 至 5.5V，啟動後低至 0.7V
• 輸出電壓範圍：2.5V 至 15V
• 高達 4A DC 輸出電流
• 在整個負載、電壓和溫度範圍內最大總 DC 輸出電壓調節誤差 ±3%
• 關機期間輸出斷開
• 湧浪電流限制
• 外部頻率同步
• 可選的Burst Mode®操作
• 輸出過壓和過熱保護
• 超薄型 6.25mm x 6.25mm x 2.42mm BGA 封裝

查看 LTM4661 產品頁面、下載資料手冊、訂購樣品和評估板請參閱下面網址：http://www.analog.com/LTM4661

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【「電量變化」透露許多訊息】

不少智慧手機或可攜式裝置，都是不可自行替換電池的設計。為防通訊意外中斷，使用者越來越依賴電池容量檢測，是電池管理系統 (BMS) 主要功能之一，通常以庫侖計數 (Coulomb count) 估量；解析越精準，不僅可降低誤差容忍度、不致高估剩餘電量，還能縮小整個電池組的體積。然而，傳統電池組的庫侖計數架構須外掛放大器，且周邊的類比數位轉換器 (ADC) 和類比前端 (AFE) 又各自存在細微誤差，若用來估算整個電池組的電量，恐力有未逮。

反觀庫侖計數專用晶片能減少 MCU 工作負載，還可加載中斷警示、喚醒、休眠等額外功能，更便於「即時」監控短至幾百毫秒的瞬間變化 (開發者可定義時間單位)。此外，大串數電池的 BMS 挑戰在於：須用許多隔離元件以確保電氣運作，若是自行採購分離式元件、組態，頗為耗電，且整體材料清單成本 (BOM Cost) 與整合式產品相差無幾，未必划算；另內部通訊介面的整合也有難度，前端遇到的問題解決後，難保後端不會再次發生狀況，煩瑣工作著實不少。

搭載 BMS 的另一個訴求是：有助於延長電池壽命。可惜，它並非電池組「延年益壽」的萬靈丹；單電池 (Cell) 理論上無疑義，但串聯成電池組 (Battery Pack) 可就不一定了！由於每串電池的電化學反應不可能一模一樣，假如電池組中某個 Cell 出問題，基於 BMS「維持電池間均衡」理念，與其串聯的電池夥伴會前來馳援，旨在使電池組中的各串電池達到均衡一致；如此一來，恐形成互相拖累、掣肘之勢，會減損整體電池組的壽命。這可借用知名的「木桶效應」解釋。

一隻木桶最終能盛蓄多少水量，非由桶壁上最高的那塊木板做主，關鍵還得最短的那塊木板說了算，暗喻：組員功力相當，才具正向加乘效果——整體電池組的蓄電能力，取決於內部性能最差的電池。假如電池組中的各個 Cell 皆身強體健，自然能加倍發揮戰力；但若有「豬隊友」扯後腿，反會加速電池組老化。統整 BMS 有三大評判重點：解析度、消耗電流與功能多寡；與此同時，動態記錄電池容量，車用 BMS 市場潛力相當可觀，藉由電流變化可做許多延伸應用……。

延伸閱讀：
《「庫侖計數」獨立晶片精準解析瞬間電量衝擊》
http://www.compotechasia.com/a/____//2018/0309/38297.html
(點擊內文標題即可閱讀全文)

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新品搶先報:
ADI Power by Linear news: 採用堆疊式電感器的雙通道 15A 或單通道 30A µModule 穩壓器具有 96% 峰值效率和卓越的熱性能

Analog Devices, Inc. (ADI) 宣佈推出 Power by Linear™ 的 LTM4662，該元件為一款採用 BGA 封裝的雙通道 15A 或單通道 30A 降壓型 µModule® 穩壓器，具備裸露堆疊式電感器以提升散熱性能。採用模壓樹脂密封製程的 11.25mm x 15mm x 5.74mm BGA 封裝，內建包括MOSFET、DC/DC 控制器和周邊的完整元件。由於堆疊式電感器可將熱量從功率級傳遞至周圍的環境空氣中，因此只須運用有限的氣流即可輕易地冷卻 LTM4662 。LTM4662 運作時的峰值效率高達 96%，因此能在 12VIN 至 1.0VOUT 轉換應用中持續提供 30A 的全電流 (在 70°C 環境溫度和 200LFM 氣流條件下)。憑藉其雙通道穩壓器設計、小封裝尺寸和精準的電壓精度，使LTM4662 可滿足高密度系統板的 PCB 面積限制條件，用以供電 FPGA、ASIC、微處理器和 GPU 等低電壓和高電流應用。應用領域包括 PCIe 板、通訊基礎設施、雲端運算系統、以及醫療、工業、和測試與量測設備。

LTM4662 的輸入電壓範圍4.5V 至 20V。當採用 外部5V提供操作電壓，該元件能應用在2.375V的輸入電源。輸出電壓的可調範圍從 0.6V 至 5.5V，因而使得該元件不僅能產生用於數位設備的低電壓，還可產生系統匯流排電壓通常所需的 2.5V、3.3V 和 5V。總輸出電壓 DC 準確度在全溫度範圍內 (–40°C 至 125°C)、輸入電壓調節、輸出負載調節下為 ±1.5%。兩個 LTM4662 能均流提供負載達60A。

此外，兩個輸出端上的內建遠端採樣放大器還可補償由 PC 板阻抗導致的遠端負載電壓降 (因大負載電流所引起)。LTM4662 具備可選擇使用內部或外部迴授迴路補償，使用戶能在儘量減少輸出電容器數量的同時，還能優化迴路穩定性和瞬態性能。

LTM4662 的開關頻率可利用電阻設定於 250kHz 至 1MHz，也可由外部時脈同步在250kHz 至 1MHz 的頻率範圍，以因應對雜訊敏感的應用所需。其他保護功能包括過壓和過電流保護。

LTM4662 的操作溫度範圍為 –40°C 至 125°C。如需更多資訊請參閱 www.linear.com/product/LTM4662。

特性概要：LTM4662

• 雙通道 15A 或單通道 30A 輸出
• 寬廣輸入電壓範圍：4.5V 至 20V
o 具有 CPWR 設計時為 2.375VMIN
• 輸出電壓範圍：0.6V 至 5.5V
• ±1.5% 最大總 DC 輸出誤差
• 效率高達 96%
• 多相均流
• 差分遠端採樣放大器 (每個通道)
• 內部或外部補償
• 可提供 BGA 焊球處理：SAC305 (RoHS) 和 SnPb (63/37)