技术手册：高效电源设计与EMI管理的解决方案

随着FPGA、SoC及微处理器在电信、网络、工业、汽车和航空电子领域的广泛应用，处理能力的提升带来了对更高功率的需求。面对高功率处理器的热管理和电源的热管理挑战，工程师需采用先进的电源转换器技术来确保系统的稳定性和效率。

DC-DC转换器的选择与考量

FPGA/SoC/微处理器通常需要多个电源轨，如5V、3.3V、1.8V用于外围设备，以及更低电压如1.2V、1.1V、0.8V用于核心处理。为了从电池或中间直流母线获取的12V或5V输入降至这些较低电压，开关模式降压转换器成为首选，因其在大降压比下具有高效率。根据具体应用需求，选择控制器（外部MOSFET）或单片稳压器（内部MOSFET）是关键决策点。

传统控制器方案虽然提供高效率和多功能性，但其复杂的设计要求限制了其在空间受限环境中的适用性。相反，单片稳压器通过集成MOSFET简化了设计流程，并减少了所需元件数量，特别适用于汽车和航空电子等紧凑型应用场景。

关注最小导通和关断时间

选择合适的DC-DC转换器时，还必须考虑最小导通和关断时间，这直接影响到转换器能否在高降压比下有效运行。较短的时间允许更高的开关频率，有助于减小整体解决方案尺寸，同时保持高功率密度。

优化EMI性能

在现代电子系统中，良好的EMI性能至关重要，特别是在工业、电信和汽车领域。传统的降低EMI方法如减慢开关边缘速度或降低开关频率虽有效，但也牺牲了效率和功率密度。采用Silent Switcher® 2技术的单片稳压器，如LT8652S，不仅能够减少EMI，还能维持高效率和紧凑设计。

实现小型化与高性能

图1展示了基于LT8652S的双路输出解决方案，该方案以2 MHz的开关频率实现了高效的3.3V和1.2V输出，总核心尺寸仅为22 mm × 18 mm。此方案通过差分电压检测和内置补偿电路，仅需少量外部元件，极大地简化了PCB布局。

图1. 具有出色EMI性能的紧凑型、高开关频率、高效率解决方案。

并联操作与负载瞬态响应

对于超过17A电流需求的应用，可以将多个LT8652S并联使用，实现相位交错运行，从而减少输入电流纹波并改善散热效果。此外，快速开关频率使得系统能够迅速响应负载瞬变，确保输出电压的稳定性。

结论

随着数据处理速度和数据量的增长，为FPGA、SoC和微处理器供电的电源系统设计变得日益重要。LT8652S作为一款高效能的同步降压稳压器，凭借其Silent Switcher 2技术和紧凑设计，满足了现代电子系统对小型化、高效能和低EMI的要求。无论是单芯片还是多芯片并联配置，LT8652S都能提供灵活可靠的电源解决方案，助力工程师应对不断增长的功率需求和技术挑战。通过合理的元件选择和精心的PCB布局设计，工程师可以构建出既高效又稳定的电源系统，支持下一代计算平台的发展。

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