隨著電子技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，越來越多的產(chǎn)品加入可數(shù)字化控制，包括電信、網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)設(shè)備……等，各種終端設(shè)備體積越來越小的同時，其核心控制器DSP、FPGA、ASIC和其他組件的供電要求也越來越苛刻，供電系統(tǒng)不僅要求高效率，同時體積尺寸也要求越來越小。

ADI推出極小尺寸的雙路高效率降壓穩(wěn)壓器LTM4691，其具備雙路2A的電流輸出，同時包含開關(guān)控制器、功率管、電感和所有配套的元件，尺寸僅為3mmX4mm。

Excelpoint世健作為一家技術(shù)型授權(quán)代理商，憑借強(qiáng)大的R&D和FAE技術(shù)團(tuán)隊(duì)，與ADI密切合作，此次為我們推薦了ADI的這款LTM4691控制器，我們將做一個全面的實(shí)測，來揭秘它的超高性能。

LTM4691每路輸出可提供2 A電流，并且只有幾個小電容和電阻。µModule穩(wěn)壓器包括內(nèi)部反饋環(huán)路補(bǔ)償，可減小額外元件的數(shù)量和尺寸。開關(guān)頻率默認(rèn)為2 MHz，沒有任何外部元件或輸入，但可以同步到1 MHz至3 MHz外部時鐘。為盡可能提高反饋環(huán)路的性能，只需添加幾個小外部電容就可完成內(nèi)部補(bǔ)償?shù)沫h(huán)路——從而產(chǎn)生足夠的穩(wěn)定裕量和出色的瞬態(tài)響應(yīng)性能。其他 特性包括PGOOD信號、輸出過壓保護(hù)、過熱保護(hù)、精密運(yùn)行閾值和輸出短路保護(hù)。

LTM4691能夠通過2.25 V至3.6 V輸入電壓為每通道提供2 A連續(xù)輸出電流。采用3 mm × 4 mm × 1.18 mm小型LGA封裝。封裝中包含開關(guān)控制器、功率FET、電感和所有支持元件。每個輸出可通過電阻獨(dú)立設(shè)置的可編程電壓范圍為0.5 V至2.5 V。

接下來看看效率表現(xiàn):

先對1.8V輸出的這一路單獨(dú)輸出做效率曲線測試

輸入電壓從2.4V到3.6V掃描（0.1V步進(jìn)），輸出電流從0.1A到2A滿載（0.1A步進(jìn)）。

最高效率達(dá)到了91.8左右%

再看看1.2V這一路單獨(dú)輸出的效率：

還是采用相同的步進(jìn)值，1.2V的電壓比1.8V更低，滿載功率也會低點(diǎn)，效率仍然達(dá)到了88%以上。

 再看看2路同時加載的效率：

由于2路同時加載，自動測試軟件識別不到其連線，都是數(shù)據(jù)點(diǎn)，接下來對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理：

采用相同的電流步進(jìn)，所以還是用電流值作為坐標(biāo)軸統(tǒng)計效率曲線。

在2路同時加載時，總功率比之前的單路要更大，最高效率也達(dá)到了92.86%

再統(tǒng)計一下在常用的額定3.3V輸入下的效率表現(xiàn)：

曲線中All表示的是2路同步加載。

效率也達(dá)到了91.3%

另外，LTM4691在BURST模式下可以提高輕載效率，下面看看BURST模式的效率表現(xiàn)：

還是先對1.8V輸出的這一路單獨(dú)輸出做效率曲線測試

輸入電壓從2.4V到3.6V掃描（0.1V步進(jìn)），輸出電流從2mA到2A滿載。

從結(jié)果效率曲線中看，輕載效率提升非常明顯，最高效率達(dá)到了94.04%

再看看1.2V這一路單獨(dú)輸出的效率：

在1.2V的輸出下，效率仍然達(dá)到了90.5%

再看看兩路同時帶載的效率：

2路同時加載時，在輕載的效率表現(xiàn)也是非常優(yōu)秀的，由于電子負(fù)載在2A滿載的量程范圍內(nèi)最小電流就是2mA，所以沒有對更小的電流進(jìn)行測量，有興趣的朋友可以去繼續(xù)深挖哦，輸入2.5V負(fù)載2mA時達(dá)到了92.5%的效率,在負(fù)載50mA時也接近92.5%的效率。

再統(tǒng)計一下在常用的額定3.3V輸入下的效率表現(xiàn)：

這時的效率曲線與前面有點(diǎn)翻轉(zhuǎn)了，輕載時2路同時帶載（ALL）的效率起點(diǎn)都在88%左右，但隨著負(fù)載的加大，1.8V單路帶載的效率更加優(yōu)異，而且最高效率達(dá)到了92.15%

如此高的集成度，而且在極小的體積和2MHZ的開關(guān)頻率下，能保持如此高的效率確實(shí)很優(yōu)秀。

無論是對于網(wǎng)絡(luò)通訊還是數(shù)字處理器來說，紋波要求也是必須的，接下來看看紋波的表現(xiàn)：

采用1：1的普通探頭直接測量板端紋波，雖然探頭已經(jīng)采用接地彈簧做了最短路徑，所有沒有額外并聯(lián)電容。但對于實(shí)際系統(tǒng)的供電，比如DSP，F(xiàn)PGA的供電，這個PCBA上的路徑其實(shí)已經(jīng)很長了。

看看LTM4691的表現(xiàn)吧。

在1.2V和1.8V兩路輸出全部滿載的情況下，輸出紋波峰峰值只有10mV左右。

表現(xiàn)相當(dāng)不錯哦。

另外，對于嚴(yán)苛的系統(tǒng)核心供電，其動態(tài)要求也需要滿足，接下來看看LTM4691的動態(tài)效果：

直接將電子負(fù)載的電流斜率設(shè)置為Max（4.8A/uS）,頻率1KHZ，空載與滿載切換。

從波形中可以看出，兩路同時空載與滿載切換時，輸出電壓波動均在±30mV左右，動態(tài)響應(yīng)發(fā)現(xiàn)棒，這得益于其高達(dá)2MHZ的開關(guān)頻率。

當(dāng)然了，嚴(yán)苛的工作環(huán)境也是需要滿足的，接下來看看溫升的表現(xiàn)：

在26度的環(huán)境內(nèi)（無強(qiáng)制對流空調(diào)室內(nèi)），最高工作溫度只有31.4度，這個溫升表現(xiàn)非常好了。

附上DEMO的電路圖：

最后總結(jié)一下：

ADI的LTM4691在3mmX4mm的極小尺寸下集成了控制器、電感和功率管，并且在高達(dá)2MHZ的開關(guān)頻率下，保持著高達(dá)92%的效率，同時還具備優(yōu)秀的動態(tài)性能超低的輸出紋波。非常適合緊密的空間設(shè)計需求，包括各種處理器、傳感器、網(wǎng)絡(luò)通訊以及工業(yè)設(shè)備的供電。