FPGA的60W~72W高密度电源的电气性能、热性能及布局设计之深入分析

　　图 2 示出了一款由 4 个并联 LTM4601 组成的稳压器，该稳压器可提供一个 48A (4 x 12A) 输出。这几个稳压器是同步的，但相互之间异相 90° 运作，从而通过抵消作用减小了输入和输出纹波电流 (图 3)。纹波的衰减又降低了外部电容器的额定 RMS 电流及尺寸要求，因而进一步缩减了解决方案的成本和板级空间。

　　同步和移相通过 LTC6902 振荡器来实现，该振荡器提供了 4 个时钟输出，各移相 90° (对于两相或三相关系，可通过一个电阻器来调节 LTC6902)。通过使µModule 稳压器异相运作，可使峰值输入和输出电流减小大约 20% (取决于占空比，请参见 LTM4601 的产品手册)。峰值输入和输出电流的这种减小又降低了对于输入和输出电容器的要求。时钟信号充当 4 个 LTM4601 的 PLLIN (锁相环输入) 引脚的输入。LTM4601 的锁相环由一个鉴相器和一个压控振荡器组成，它们配合运作以锁定于一个具 850kHz 频率范围的外部时钟的上升沿。当在 PLLIN 引脚上检测到一个至少 400ns 持续时间和 2V 幅度的脉冲时，锁相环将被接通 (但它在器件启动期间被停用)。图 3 示出了 4 个并联 LTM4601 µModule 稳压器的开关波形。

　　设定输出电压仅需一个电阻器。在并联配置中，电阻器的阻值取决于所使用的 LTM4601 数目。这是因为在并联 LTM4601 时，上端 (内部) 反馈电阻器的有效值将发生变化。LTM4601 的基准电压为 0.6V，而其内部上端反馈电阻器阻值为 60.4kΩ，因此 VOUT、输出电压设定电阻器 (RFB) 和并联模块数目 (n) 之间的关系式为：

　　n 为并联模块的数目。

　　图 4 示出了该系统在高达 48A 的广阔输出电流范围内所实现的高效率。此系统的工作性能令人难忘 —— 在宽广的输出电压范围内效率曲线未出现任何凹陷。