这一创新是一种模块化(但可进行表面贴装)的方法，它采用高效DC/DC转换、精准均流和低热阻抗封装来提供输出功率，而所需的冷却机制很少。由于外形扁平，并在4个器件之间实现了功率平均，因此，采用该解决方案的系统所需的冷却风扇较少(或所需的扇速较低)，而且只需极少的散热器(或者根本不需要)。图1是这种电路的试验板。该设计用于调节1.5V输出，并提供40A(最高可达48A)的负载电流。图中的每个“黑色方形物”都是一个完整的DC/DC电路，并内置于一个15×15×2.8mm的表面贴装型封装之中。

图1：4个DC/DC μModule稳压器系统的电路板。

DC/DC μModule稳压器：一个采用LGA封装的完整系统

LTM4601 μModule DC/DC稳压器是一款高性能电源模块，其外形尺寸仅与一颗IC相当。它是一款完全集成的解决方案，具有PWM控制器、电感器、输入及输出电容器、超低R^DS(ON)FET、肖特基二极管和补偿电路。只需采用外部大容量输入和输出电容器以及一个电阻器，即可把输出设定在0.6~5V之间。该电源能够从一个4.5~20V的宽输入范围产生12A电流(通过并联还可提供更大的电流)，这使得它极具通用性。引脚兼容的LTM4601HV将输入范围扩展到了28V。

与基于电源模块和IC的系统相比，LTM4601的另一个重要优势是能够在负载增加的情况下轻松提高供电电流。如果负载要求超过了一个μModule稳压器的供电能力，则只需简单增加更多的并联模块即可从容应对。并联系统的设计几乎就是“复制”和“粘贴”每个15×15mm μModule稳压器的布局而已。

输出功能包括输出电压跟踪和裕度调节。高开关频率(在满载时通常为850kHz)、恒定导通时间、零延迟控制器提供了对输入电压和负载变化的快速瞬态响应，同时能够保持稳定性。如果将频率谐波列为考虑因素，那么外部时钟可以通过一个片内锁相环来控制同步。

用4个并联DC/DC μModule稳压器提供48A电流

图2展示了一个由4个并联的LTM4601所组成的稳压器，它能够产生48A(4×12A)输出。这些稳压器是同步的，但工作相位彼此相差90°，从而通过抵消效应减小了输入及输出纹波电流的幅度(图3)。纹波衰减反过来又降低了外部电容器RMS的额定电流和尺寸要求，进一步减少了解决方案的成本和电路板空间。

图2：通过简单并联4个DC/DC μModule稳压器系统来实现较高的输出电流。由于只需很少的外部元件，电路板布局非常简单。

同步和相移是通过LTC6902振荡器来实现的，该振荡器提供了4个时钟输出，每个移相90°(对于两相或三相而言，可通过一个电阻器来调整LTC6902)。通过使μModule稳压器异相操作，可以将峰值输入和输出电流减小约20%(取决于占空比，见LTM4601数据表)。峰值输入和输出电流的减小反过来又降低了对输入和输出电容器的要求。时钟信号充当至4个LTM4601的PLLIN(锁相环输入)引脚的输入。LTM4601的锁相环由一个相位检波器和一个压控振荡器组成，它们一起锁定在一个频率范围为850kHz±30%的外部时钟上升沿上。当在PLLIN引脚上检测到一个持续时间至少400ns且幅度为2V的脉冲时，锁相环导通(但它在启动期间被禁用)。图3为4个并联LTM4601 μModule稳压器的开关波形。

图3：通过使每个DC/DC μModule异相90°工作，可以减小输入和输出纹波，这又降低了对输入和输出电容器的要求。照片展示了图2所示电路方案中各μModule的开关波形。

在并联配置中，设定输出电压仅需一个电阻器，但电阻器的阻值取决于所使用的LTM4601的数目。这是因为顶端(内部)反馈电阻器的有效阻值随着并联LTM4601数目的改变而变化。LTM4601的基准电压为0.6V，而其内部顶端反馈电阻器阻值为60.4kΩ，于是，V_OUT、输出电压设定电阻器(R_FB)和并联模块数目(n)之间的关系为：

V_OUT=0.6V(60.4k/n+R_FB)/R_FB

其中，n为并联模块的数目。

图4说明了该系统在高达48A的宽输出电流范围内所达到的高效率。在一个宽泛的输出电压范围内，该系统的工作性能非常杰出，没有出现效率下降的现象。

图4：4个并联DC/DC μModule在一个宽泛的输出电压范围内都保持高效率。

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