用于工業(yè)和汽車系統的先進SoC(片上系統)解決方案的功率預算不斷增加。后續(xù)每一代SoC都會添加高功率需求器件并提高數據處理速度。這些器件需要可靠的功率，包括0.8 V(用于內核)、1.2 V和1.1 V(用于DDR3和LPDDR4)以及5V、3.3V和1.8V(用于外設和輔助元件)。
相比傳統的PWM控制器和MOSFET所能提供的性能，先進SoC解決方案要求更高的性能。因此，SoC所需的解決方案必須更緊湊，具有更高的電流能力、更高的效率，更重要的是，出色的EMI性能。ADI的Power by Linear™單芯片Silent Switcher®2降壓穩(wěn)壓器恰恰可以滿足先進SoC功率預算，同時也符合SoC尺寸和熱限制要求。
面向SoC的20 V輸入、20 A解決方案
LTC7150S 提高了工業(yè)和汽車電源的高性能標準。它具有高效率、小巧的外形尺寸和低EMI特性。LTC7150S的集成MOSFET和熱管理功能可實現通過高達20 V的輸入電壓可靠連續(xù)地輸出高達20 A電流，且無需散熱器或氣流散熱，因此它非常適合用于工業(yè)、運輸和汽車應用中的SoC、FPGA、DSP、GPU和微處理器解決方案。
圖1顯示使用LTC7150S，開關頻率為1MHz時，為SoC和CPU供電 的20 A、1.2 V輸出解決方案。該電路非常易于修改，以適應其他的輸出組合，包括3.3 V、1.8 V、1.1 V和0.6 V，從而充分利用 LTC7150S的寬輸入范圍。LTC7150S具有可作為第一級5 V電源的 輸出電流能力，支持后接多個不同輸出的后端二級開關穩(wěn)壓器 或LDO穩(wěn)壓器。
圖1. 降壓轉換器的原理圖和效率：12 VIN 至20 A、1.2 VOUT 。
圖2. VIN = 14 V, VOUT = 1 V, 20 A. fSW = 400 kHz。
Silent Switcher 2提供出色的EMI性能
要在大電流下通過EMI規(guī)定通常會涉及復雜的設計和測試挑戰(zhàn)， 包括在解決方案的尺寸、效率、可靠性和復雜性等眾多方面的權衡。傳統方法通過降低MOSFET開關邊沿速率和/或降低開關頻 率來控制EMI。這兩種策略都需要一些性能折衷，例如效率降低、最小導通和關閉時間增加以及解決方案尺寸更大。龐大復雜的EMI濾波器或金屬屏蔽等替代緩解技術在電路板空間、元件和裝配方面增加了大量成本，并使熱管理和測試復雜化。
ADI 公司專有的 Silent Switcher 2 架構通過集成熱回路電容可自動消除EMI，從而最大限度地減小了噪聲天線的尺寸。并且與集成 MOSFET相結合，能夠顯著地減少開關節(jié)點振鈴和熱回路中存儲 的相關能量，即使存在非常快的開關邊沿也不例外。因此可獲得出色的EMI性能，同時最大限度地降低交流開關損耗。LTC7150S 采用Silent Switcher 2技術，可最大限度地降低EMI并實現高效率，極大地簡化了EMI濾波器的設計和布局，是噪聲敏感環(huán)境的 理想選擇。LTC7150S只需在前端使用一個簡單的EMI濾波器，即可通過CISPR 22/CISPR 32傳導和輻射EMI峰值限制。圖3顯示輻射EMI CISPR 22的測試結果。
圖3. 圖2的輻射EMI性能
高頻率、高效率適合緊湊空間
集成MOSFET、集成熱回路去耦電容、內置補償電路—所有這些都消除了系統的設計復雜性，并通過電路的簡潔性和Silient Switcher架構最大限度地減小了整體解決方案的尺寸。
得益于高性能的電源轉換，LTC7150S可提供大電流，無需額外的散熱片或氣流。LTC7150S不同于大多數解決方案，它可在高工作 頻率下實現低EMI和高效率，并確保無源元件尺寸非常小。圖4 顯示一個面向FPGA和微處理器應用的2 MHz解決方案，采用小尺寸的72 nH電感和陶瓷電容使解決方案非常扁平。
圖4. LTC7150S原理圖和5 V輸入至0.85 V/20 A輸出，fSW = 2 MHz時的 熱性能像。
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