ADI公司处于当今数据中央行业转型的最前沿。具备专门针对高密度做事器、存储和网络设备进行热学设计的业界顶级电源保护和DC-DC电源转换办理方案，可提高数据中央的效率、密度和可靠性。
Excelpoint世健作为一家技能型授权代理商，凭借强大的R&D和FAE技能团队，与ADI密切互助，这次为我们推举了ADI推出的稠浊降压式DC/DC掌握器LTC7821，我们将做一个全面的实测，来揭秘它的超高性能。先对LTC7821做一个简短的指标和性能先容吧：
LTC7821是业界首款稠浊式降压型同步掌握器，它把开关电容器电路与一个同步降压型掌握器相结合，可使 DC/DC 转换器办理方案尺寸比较传统降压办理方案锐减 50% 之多。这种改进是通过将开关频率提高 3 倍实现的 (并未捐躯效率) 。或者，当事情于相同的频率时，基于 LTC7821 的办理方案能供应高达 3% 的效率升幅。LTC7821 的其他上风包括低 EMI 和减低的 MOSFET 应力 (因采取软开关前端所致) ，非常适宜功率分配、数据通信和电信以及新兴 48V 汽车运用中的下一代非隔离式中间总线运用。
LTC7821 在 10V 至 72V (80V 绝对较大值) 的输入电压范围内事情，并能产生 0.9V 至 33.5V 的输出电压和几十安培的电流 (这取决于外部组件的选择) 。在范例的 48V 至 12V/20A 运用中，当 LTC7821 的开关频率为 500kHz 时可得到 97% 的效率。而传统的同步降压型转换器只有以事情频率的 1/3 实行开关操作才能达到相同的效率，因而导致必需利用大得多的磁性元件和输出滤波器组件。外部 MOSFET 以一个固定的频率实行开关操作，可设置范围为 200kHz 至 1.5MHz。
这款DEMO规格是：
额定输入电压：DC36-72V
额定输出电压：DC12V
额定输出电流：20A
开关频率：500KHz
LTC7821 强大的 1Ω N 沟道 MOSFET 栅极驱动器较大限度提高了效率，并能够驱动多个并联的 MOSFET 以知足较高功率运用的哀求。由于 LTC7821 采取了电流模式掌握架构，因此多个 LTC7821 能以一种并联的多相配置事情，从而利用其卓越的均流能力实现功率高得多的运用。LTC7821 可实现许多专有的保护功能，以在广泛的运用中实现坚固的性能。
基于 LTC7821 的设计通过在启动期间对电容器进行预平衡，肃清了常日由开关电容器电路引起的浪涌电流。其余，LTC7821 还通过监视系统电压、电流和温度以创造故障，并利用一个检测电阻器以供应过流保护。当涌现某种故障情形时，该器件停滞开关操作并把 /FAULT 引脚拉至低电平。一个内置定时器可针对适当的重启 / 重试韶光进行设定。EXTVCC 引脚使得 LTC7821 可依赖转换器的较低电压输出或其他高达 40V 的可用电源供电，从而降落了功耗并改进了效率。
常日我们知道，随着开关频率的增加，开关损耗会增加，从而会导致效率的降落，那么，LTC7821事情在500KHz时的效率表现如何呢？接下来前辈行效率曲线的实测：
采取36-72V输入负载电流以0.25A步进递增到满载20A进行扫描。从实测的效率曲线中可以看出，在低压36V输入时，负载电流1A以上，效率已经达到了90%以上，在负载电流达到3A以上时，输入电压全范围内效率都在90%以上，在36V输入，9.51A输出时，效率达到了惊人的97.75%，而且此时输入电压全范围内效率均超高95%
与传统的BUCK变换器比较，稠浊降压变换器在保持同等效率的情形下，可以将开关频率提高3倍以上，整体体积减小50%。与现有的其它方案比较，其运行效率可提高3%以上，同时实现MOSFET的软开关和减少EMI，值得一提的是，当须要更高功率等级时，可以进行灵巧精确的并联组合。
对付数据中央、做事器，以及物联网的运用，不仅须要高效率和高功率密度，输出纹波和动态也是有着严格的哀求的，那么接下来测试一下输出纹波：
纹波测试用1：1的无源电压探头，采取附带的弹簧针，直接丈量输出电容两端。
先来看看常用的48V输入时的纹波，在48.04V输入的条件下，满载输出纹波峰峰值Vpp=61.37mV。
再来看看36/42/54/60/66/72V各输入电压条件下的满载输出纹波。
从结果来看：
36V输入时是44.39mV，42V输入时是54.74mV，48V输入时是61.37mV，54V输入时是67.31mV，60V输入时是71.02mV，66V输入时是75.44mV，72V输入时是79.10mV。
虽然随着输入电压的升高，输出纹波会有所升高，但36-72V全输入范围内输出纹波电压峰峰值都在80mV以内，折算输出纹波只有0.67%，已经非常低了。
再来看看额定48V输入时的瞬态相应性能：
出直接从空载0A切换到半载10A电流，输出电压变革仅±1.6%
输出直接从空载0A切换到满载20A电流，输出电压变革仅±2.7%
常日变换器在空载进入断续模式往后，突加载对变换器的动态相应哀求比较高，那么接下来看看各输入条件下的事情波形表现：
输入36V，输出空载时的开关波形，从波形来看，此时事情的开关都是连续的，没有进入断续模式，或许这也是其动态出色的缘故原由吧。
输入36V满载20A时的波形，比拟空载，只是频率和占空比轻微有点点变革。
输入电压递增到72V，输出波形除了幅值和占空比有些明显变革，频率非常眇小，而且随着输入电压的升高，频率有几KHZ的增加，保持在520-530KHz之间。
从LTC7821的电路简图中可以看出，中间母线采取的电容还是相对较多的，毕竟输出电流高达20A，那么如此多的电容在启动瞬间是否会造成比较大的开关浪涌电流呢？
接下来对上电浪涌进行实测：
输入36V时，采取的直流电源在600uS内建立输入电压，除了输入电压建立的瞬间，对输入真个电容存在瞬间充电浪涌电流外，启动时和启动后围墙没有浪涌电流，而且在36V时，输入电容的瞬间充电电流和知足事情电流相称，解释其输入电容量可以很小。
48V输入时除了给输入电容充电的瞬间电流有所增加外，启机也是非常平滑的电流。
最高电压72V输入时也是如此，启动和事情过程中的电流非常平滑，这也给其非常好的EMI表现打下了根本。
这除了得益于其软开关的特性外，还归功于其采取的飞跨电容平衡技能，CFLY与CMID形成相互串联或并联事情，接下来看看全体启动过程的事情波形。
启动瞬间，先是Q3和Q7开始高频小脉宽开关，实现CFLY与CMID并联均衡，然后才Q1,Q3,Q5,Q7才开始事情（DEMO中Q2,Q4,Q6,Q8为预留扩展器件，实物没有焊接元件）。
由于其开关频率高达500KHz，3个多mS的韶光，事情了很多个周期，看到这里，或许你以为已经正常事情了，须不知这才刚刚开始。。。
接下来增加时基，对各路事情的占空比做变革趋势剖析看看启动的过程：
从趋势剖析结果来看，8mS后才是真的开始哦。。。
比拟一下，你能看出差异么？！
好了，如此精良的掌握器，其事情的温升表现如何呢？
额定48V输入，连续事情了2个小时后，采取热像仪丈量：
环境27.0度，正面功率器件温升最高的是Q7，不过也才76.3度，Q1为69.9度，Q3为71.9度，Q5为69.5度，电感L其线圈最高处为58.1度，磁芯为52.2度。
背面的功率管为预留元件位，没有装元件，但从顶层有通报温度到底部，最高温度为顶部Q5和Q7对付的底部Q6和Q8空位之间无铺铜处的PCB，67.2度。与顶层温差2.7度。
末了看看这颗内置内阻1欧姆的驱动器的掌握器LTC7821的温度表现，芯片最高温度仅53.7度，也解释其还具备更大功率的扩展能力。
末了总结一下：这款LTC7821在高频下同时实现了超高的效率，并且，大大降落了EMI和温升，为高效率高功率密度以及高可靠性哀求的运用供应了优秀的方案，比如数据中央、做事器、存储、以及网络和物联网举动步伐的运用。
