混合式转换器LTC7821：高密度48V总线转换新方案

随着数据中心和通信设备对功率密度与效率要求的不断提升，传统隔离式48V/54V总线转换器正逐渐被非隔离型高密度方案取代。ADI的LTC7821混合式转换器控制器，通过创新拓扑结构，在保持高效、高密度的同时实现输出电压调节能力，成为新一代中间总线转换器（IBC）的理想选择。代理销售ADI旗下全系列IC电子元器件-中芯巨能为您介绍LTC7821产品特性及优势。如需LTC7821产品规格书、样片测试、采购、BOM配单等需求，请加客服微信：13310830171。

一、为何需要混合式转换器？

在传统的48V至12V总线转换应用中，降压型转换器受限于高输入电压带来的开关损耗，通常工作频率较低（100kHz~200kHz），导致电感体积大、瞬态响应慢、整体解决方案尺寸大。而电荷泵虽然具备高能量密度优势，但不具备电压调节功能，难以满足高电流、宽负载变化的应用需求。

LTC7821结合了电荷泵与传统降压拓扑的优点，采用“混合式”架构，使所有MOSFET仅承受一半输入电压，从而：

使用低额定电压MOSFET，降低导通与开关损耗；

支持高频工作（最高1.5MHz），减小电感尺寸；

实现闭环电压调节与多相扩展能力。

二、LTC7821关键特性与优势

LTC7821是一款峰值电流模式控制的混合式转换器控制器，主要特点包括：

宽输入电压范围：10V至72V（最大80V）；

可锁相固定频率控制：200kHz～1.5MHz；

集成四路5V MOSFET驱动器；

支持RSENSE或DCR电流检测；

支持CCM、DCM及Burst Mode®工作模式；

多相操作支持：CLKOUT引脚便于构建多相并联系统；

全面保护机制：短路、过流、输入欠压等；

小型QFN封装：32引脚，5mm×5mm。

这些特性使其非常适合用于高性能电源系统中的高密度中间总线转换。

三、典型应用：48V至12V/25A单相设计

以一个基于LTC7821的48V至12V/25A单相转换器为例，在400kHz开关频率下实现了超过97%的满载效率。相比传统降压拓扑，该设计显著提升了功率密度（约640W/in³），同时缩小了解决方案尺寸至约1.45英寸×0.77英寸。

关键设计要点包括：

飞跨电容CFLY与CMID均使用多个陶瓷电容（如12个1210尺寸10μF电容）；

电感仅需承受VIN/2电压应力，允许使用更小的2μH电感；

底部三个MOSFET可使用40V器件，顶部开关使用80V器件以应对启动时全电压冲击。

热测试显示，在23°C环境温度无风冷条件下，热点温度仅为92°C，表现出优异的热管理性能。

四、多相扩展：支持更高功率应用场景

LTC7821可通过CLKOUT与PLLIN引脚实现多相并联，轻松扩展至100A以上输出能力。例如，一个4相1.2kW系统可在每相保持相同功率级结构的前提下，实现高达97.1%的满载效率，并保证良好的均流性能。

在200LFM气流辅助散热下，热点温度降至81°C，适用于高密度服务器、交换机和通信设备中的供电系统。

五、总结

LTC7821凭借其混合式拓扑架构，突破了传统降压与电荷泵的局限，为48V总线转换提供了一种兼具高效率、高功率密度与灵活扩展性的全新方案。对于追求紧凑布局、高效运行的数据中心和电信系统设计者而言，LTC7821不仅降低了系统成本与复杂度，还显著提升了电源模块的整体性能。

工程师在使用时应重点关注飞跨电容选型、MOSFET耐压等级以及多相同步配置，以充分发挥其在高频、高电流场景下的优势。