对于一个数位系统设计者而言，有一个两难之处是：需要放弃宝贵的设计时间与板面空间，以建造与测试一个DC/DC稳压器电路。电路板上的DC/DC控制器IC、MOSFET、电感、电容、电阻以及二极体仅是一个因数，电路布局、元件选择与电源供应的除错占用了更多的时间，且需要广泛的电源供应设计专业知识。一位数位设计者最好把时间用于处理复杂数位IC介面与编写程式，而非用于分析DC/DC电路的负载瞬间响应与定义电感、MOSFET以及电容上。别忘了，还有输出电流涟波与回路稳定性计算。

事先制造型DC/DC电源供应器，也可称为负载点模组（point-of-load），已被视为是较简单、较小型化且较快速的解决方案，但面对稠密布置元件之嵌入式卡板的系统组装，仍显得不足。有些解决方案，号称是完全电源供应器，却仍需外部电感、许多额外的输入与输出电容以及补偿电路，大部分此类设计是组装在一个小印刷电路板上，因为电路上的元件是外露的、未含入封装内，需要手动检查以获得稳定性。

针对热散失与元件安全间隔，许多嵌入式系统规定了基板顶部与底部的最大厚度。不幸的是，高功率密度DC/DC模组必须采用高电感值的电感，且依赖厚印刷电路板以改善热散失，但大尺寸与较高的高度则不利于其使用，因此，设计者必须设计一个可根据基板高度需求而最佳化的独立电源供应器，或者依赖薄型电感的较低功率DC/DC模组。

对于最佳电源供应器的选择、效能与定义上，系统设计者常被迫妥协，其最佳解决方案，是一个不需外部电源元件、不需数学分析、可简单布局的完整电源供应器，也必须是一个可完全满足表面黏着组装需求，如同基版上其他数位IC产品，而其结果是一个易于挑选、设计与组装的解决对策。

具IC尺寸的完整电源供应器

《图一 LTM4600为一完整10A切换模式DC/DC电源供应IC》

(图一)显示一个完整的DC/DC电源供应器的解决方案。此IC形式的解决方案是一个具有内建电感、支援性电源元件以及补偿电路，如(图二)的10A同步切换模式稳压器。 LTM4600是一个DC/DC 模组，可满足稠密元件布置及先进嵌入式系统的空间间隔与组装要求。此囊封式μModule DC/DC电源供应器封装在一个15mm x 15mm x 2.8mm LGA结构中，元件尺寸比大部分FPGA及处理器来得小，仅有2.8mm的高度，LTM4600可摆放于基板的背面，而不会使基板厚度明显增加。

《图二 LTM4600只需少数外部组件。》

＜图注：复杂的补偿电路、电感、MOSFET、DC/DC控制器及输入/输出电容均于晶片上。 1.5V、10A应用如图所显示。 ＞

此μModule额定的输入操作电压为20V与28V（两个版本）。输出电压则可利用一个单一电阻于0.6V至5V之间进行调整。 LTM4600可提供达10A的输出电流且对于快速变化的负载电流暂态，也能提供绝佳的瞬变响应。

复制与剪贴电路布局可快速设计复制

一个在系统设计者间常见的抱怨，即是组装厂对一个特定电路布局的修改，导致设计公司与组装厂间对电路布局多次的除错与往返沟通。 LTM4600则可降低此问题之发生。

LTM4600的电路布局是固定的，因此布局错误可因其简单性而减至最小。此外，μModule的组装并不需特别工具，此简单组装与电路布局使得两个LTM4600 μModules可共享负载，因此对于高功率应用而言，可实现两倍的输出电流能力。

绝佳的热效能

LTM4600 μModule热阻抗仅15oC/W（组装在四层印刷电路板时）。其能有效率地透过封装的顶部与底部进行散热，避免过热情况产生。封装技术与LTM4600的建构使其在3.3V的情况下，可以从12V的输入提供高达10A的负载电流，且拥有绝佳的热效能，如(图三)所示。

《图三 即使没有空气对流与散热片，LTM4600亦提供绝佳热效能》

热效能应用手册描述当LTM4600在较高功率与较高周遭温度下利用空气对流与散热片的表现效能。

高输入电压 迅速瞬态响应

与其它有限输入范围的DC/DC负载点模组不同的是，LTM4600能转换输入供应电压达28V，此功能即使在没有任何输入供应保护或额外外部元件的情况下也是可行的。输出电压则可于0.6V至5V之间进行调整，且具有±1.5％的精准度。

LTM4600另一个相当独特的功能，是无时脉延迟电流模式架构，该功能允许其对快速负载电流的变化能迅速的响应，相对其它模组在响应负载变化时必须等待一个完整时脉周期的场合，LTM4600的响应是即时的，此立即的响应可去除其他解决方案最多五个必要的外部电容。

结论

LTM4600 DC/DC μModule象征负载点电源供应器的新架构。此元件结合IC与MOSFET设计、封装技术与电路布局经验，即使只有最少类比知识程度的数位系统设计者，也可快速地建构一个高效能的DC/DC电源供应器。

除了设计简单，布局与组装更为单纯而直接，如同基板上其它数位IC，LTM4600可使用相同的检料设备进行植入。虽然μModule能够提供高输出功率，其绝佳热特性允许其被放置于邻近其他IC处。 LTM4600的小尺寸与低高度设计，代表着数位系统设计者从此不再需要牺牲宝贵的板面空间、或妥协于负载点电源供应器的效能。 （作者为Linear Technology电源管理产品部门产品市场工程师）

＜参考资料：

[1]LTM4600 DC/DC uModule Thermal Performance Application Note(application note 103)

[2]Recommended Land Pad Design, Assembly and Rework Guidelines for DC/DC μModule in BGA Package(application note 100)

[3]www.linear.com/micromodule＞