高效能穩壓器 符合新世代電源設計需求

茂宣企業應用工程專案經理陳奕全，在「高效能低雜訊切換式電源設計方案」演說指出，EMI處理及轉換效能的取捨，是電源設計的兩難。DIGITIMES攝

新世代電子產品的電源設計，對於高效能穩壓器的要求大致包括：寬輸入電壓範圍、高轉換效率、低靜態電流、低輸出漣波和低電磁干擾(EMI)，以及高頻切換等。

這些是目前大部分工程師在設計產品電源時，選擇穩壓器時的考量條件。茂宣企業應用工程專案經理陳奕全，便在「高效能低雜訊切換式電源設計方案」演說中進行詳盡解說。

段標：寬輸入電壓範圍，適合更多應用

首先，針對寬輸入電壓範圍，現階段電子產品的輸入電壓從12伏、19伏、24伏到48伏皆有，甚至是車載產品需求更高的電壓，所以穩壓器的輸入電壓範圍最好能夠放寬，儘可能覆蓋更廣的應用範圍。其次，高效率的功率轉換，可以大幅降低熱處理的負擔。

低靜態電流，於車載應用的重要性更為凸顯，因為能夠提升電瓶的使用時間。低輸出漣波和低EMI，有利於電子產品通過安規，可以大幅降低產品設計時間。至於高頻切換，則能夠使減少電路元件數量，使得PCB整體用料減少。

段標：Silent Switcher架構，兼顧EMI及轉換效率

工程師在進行產品設計時，常常會面臨EMI處理及轉換效能的取捨。兩者之間的關係猶如蹺蹺板，很難抓到其中的平衡。如此一來，在設計電源時，該如何同時兼具這兩者的優點？Analog Devices推出Silent Switcher架構，提供了這個兩難問題的解方。

Silent Switcher架構能在高切換頻率(>2 MHz)下提供高效率，具有超低的電磁干擾(EMI)輻射，是尺寸極小的解決方案。Silent Switcher系列採用特殊的設計和封裝技巧，能在2 MHz下提供95%效率，超越CISPR 25 Class 5峰值EMI限制的要求。也就是說，Silent Switcher架構能在維持高切換頻率的情況下，將EMI可能導致問題的風險降到最低。

ADI推出的LT8640系列轉換電壓穩器，就是採用Silent Switcher架構，專為最大限度地降低EMI/EMC輻射，並在高達3MHz的頻率下提供高效率而設計。此系列在高頻下可以實現高效率，效率高達95%(在2MHz，12VIN至 5VOUT)，並且提供3.4V至42V的寬輸入電壓範圍。

段標：銅柱倒裝晶片封裝，減少寄生效應

值得一提的，Silent switch系列使用銅柱倒裝晶片封裝，由於不需要使用焊線鍵合式裝配技術所要求的長鍵合線，不會產生大的寄生電阻和電感，從而可減小封裝寄生效應。兩個對稱分佈的輸入熱迴路產生的反向磁場相互抵消，並且電迴路沒有淨磁場。

另外，在任何負載下(從零電流至滿電流)皆可保持出色的瞬態響應，而且輸出電壓漣波低於10mVP-P。再者，當輸出處於零負載狀態時，此系列可提供2.5μA的超低靜態電流，足以實現那些要求在非常小負載電流條件下通過energy star等節能規範的應用，這些應用包括汽車和工業產品、一般用途降壓及醫療儀器等。