守正微SZM4644B:四路4A微模块稳压器,原位替代LTM4644

有芯电子已获守正微产品线代理授权,系列产品均可提供选型、报价、样品与技术支持。
引言
守正微电子(Arden Micro)是一家专注高性能、高可靠模拟芯片的设计公司,具备高可靠塑封的生产与检验检测能力。产品线覆盖微模块稳压器、LDO 线性稳压器、DC/DC 转换器、运算放大器、电压基准、LED 驱动器、总线收发器与车规继电器控制器等方向,面向汽车、工业、信息通信与消费电子领域。
在多路负载点供电的设计中,各路电压彼此独立、单路负载往往超过 4A,把功率级与外围元件一并收进封装,是压缩板上面积、简化布局的常用做法。SZM4644B 就是这一类四通道微模块稳压器:它在 15mm × 9mm 的 BGA77 封装内集成开关控制器、功率 FET、电感器与全部支持组件,四路输出各提供 4A 连续电流,并联后最高可输出 16A,输出电压在 0.61V~5.5V 范围内由一只外部电阻设定,模块外部只需配置输入与输出电容。该型号可作为 LTM4644 的原位替代,两者在通道数量、引脚功能与输出能力上逐项一致。

SZM4644B 四通道微模块稳压器
典型应用领域
四个通道可以分别设定输出电压,单路 4A、并联 16A,输入范围覆盖 4V~20V,主要用在 FPGA、DSP 与 ASIC 的多轨供电、通信与数据中心板卡、工业控制与仪器仪表、测试测量设备,以及空间受限的嵌入式设备中。
FPGA、DSP 与 ASIC 的多轨负载点供电。 大容量 FPGA 通常需要内核、收发器、DDR 与 I/O 几组彼此独立的电压轨,SZM4644B 的四个通道各提供 4A 连续电流,输出电压在 0.61V~5.5V 之间由一只外部电阻设定,正好对应这几组轨道。TRACK/SS 引脚支持通道之间的比例式跟踪与重合式跟踪,上电顺序和时序监视都在模块内部完成。
通信、网络与数据中心板卡。 单路负载超过 4A 时,可以把通道组合成 2+2、3+1 或四路并联,最高给出 16A。
工业控制与仪器仪表。 4V~20V 的输入范围覆盖 5V、12V、19V、20V 几档常见母线,工业现场常用的 12V 与 18V 轨可以直接接入;母线电压更低时,把 SVIN 引脚接到独立偏置电源上,最低工作电压可以降到 2.375V。
测试测量与空间受限设备。 输出纹波电压典型值 5mV、最大值 30mV,在 0A~4A 的负载跳变下峰值电压偏差为 160mV、建立时间 40µs,适合对电源噪声敏感的精密数据采集设备;封装厚度另有 2.5mm 一档,每个通道只需要 1 颗 10µF 陶瓷输入电容和不少于 100µF 的低 ESR 陶瓷输出电容,不需要外接补偿网络。
替换 LTM4644 时的引脚与参数差异
SZM4644B 与 LTM4644 同为 BGA77 封装,77 个焊球的位置逐一相同,四路输出、四路功率输入、四路反馈、四路补偿、四路使能、四路电源良好指示以及共用的时钟与温度引脚,均可直接沿用原布局。模块内部同样在 VOUT 与 FB 之间集成了一只 60.4kΩ 高精度反馈电阻,误差放大器的基准电压为 0.61V。
两者的主要指标对照如下表。

输入范围:4V~20V
输入电压范围为 4V~20V,比 LTM4644 的上限高出 6V。这 6V 对应的是 19V 与 20V 适配器母线、USB-PD 的 20V 档,以及工业设备中常见的 18V 轨;采用 14V 上限的器件处理这些母线时,需要在前面加一级降压或另选方案。输入端绝对最大额定值为 -0.3V~22V,母线波动与瞬态过冲留有余量。
每个通道都有独立的 VIN 与 SVIN 两个引脚。VIN 连接内部上端 MOSFET 的漏极,是功率输入端;SVIN 为内部控制电路供电,多数应用把它直接连到对应的 VIN。把 SVIN 接到一只独立偏置电源上,VIN 的最低工作电压可以从 4V 降到 2.375V,用于 3.3V 或 2.5V 母线供电的场合;此时 SVIN 电压不能低于该通道的输出电压。输入欠压闭锁门限在 VIN 下降时为 2.6V(典型值,范围 2.4V~2.8V),迟滞 350mV。
输出配置:四路 4A、并联 16A 与多相运行
四个通道相互独立,每通道提供 4A 连续输出电流,输出电流限制的典型值为 5A。输出电压由 VOUT 与 FB 之间的内部 60.4kΩ 电阻和一只外部电阻 RFB(BOT) 共同设定,不在 FB 引脚上装电阻时输出默认为 0.61V。常用输出电压与 RFB(BOT) 的对应关系见下表。

输出精度、上电时序与保护
输出侧主要指标如下表,标注 ● 的项目在整个 -40℃~125℃ 工作温度范围内得到保证。

切换与选型要点
选型时先确认输出能力与输入范围是否够用:四路输出各 4A 连续电流、并联后最高 16A,输出电压在 0.61V~5.5V 之间由外部电阻设定,输入母线落在 4V~20V 之内,工作温度范围 -40℃~125℃。
反馈电阻需要重新取值。 输出电压由 VOUT 与 FB 之间的内部 60.4kΩ 电阻和一只外部电阻 RFB(BOT) 共同决定。SZM4644B 的基准电压为 0.61V,LTM4644 为 0.6V,同一输出电压对应的 RFB(BOT) 阻值并不相同,例如 1.2V 输出在 LTM4644 上取 60.4kΩ,在 SZM4644B 上则为 61.9kΩ。替换时每一档输出电压都要重新确定 RFB(BOT),不能沿用原设计的阻值。
MODE 与 PGOOD 的处理。 MODE 引脚不能悬空,接 INTVCC 进入强制连续模式,接 GND 进入轻载不连续模式;PGOOD 上拉至 INTVCC 时,串接电阻应大于 20kΩ,建议取 100kΩ。开关频率固定为 1MHz 且不可编程,需要其他频率时从 CLKIN 输入 700kHz~1.3MHz 的外部时钟。
并联、散热与焊接。 单路负载超过 4A 时把多个通道并联,VOUT、FB、COMP 与 RUN、TRACK/SS 分别连在一起,反馈电阻按并联通道数折算,四个通道的 VIN 相互独立,可以用不同电源轨分别供电。母线电压接近 20V 时,需要核算瞬态过冲是否会触及 22V 的绝对最大额定值;散热按环境温度 60℃、200 LFM 风冷、不外加散热器核算,此时模块的功耗上限为 5.5W。焊球材质为 Sn63Pb37,熔点 183℃,回流焊峰值温度不超过 230℃、停留时间不超过 30s。
微模块系列型号
同系列微模块产品覆盖 2.5A 双通道到 25A 双通道的多个功率等级,各型号的输入输出范围与可替代的型号如下表。

其他产品线代表型号
除微模块外,守正微的产品线还包括 LDO、DC/DC 转换器、电压基准、总线收发器、LED 驱动器与车规继电器控制器,从电源转换一直覆盖到总线接口与灯具控制。各品类中代表性的型号如下表。



_01.png)