深入剖析 Murata PE24108：高效低電壓降壓調(diào)節(jié)器的卓越之選

在電子工程師的日常設(shè)計(jì)工作中，尋找高性能、小尺寸且高效的電源管理解決方案是一項(xiàng)持續(xù)的挑戰(zhàn)。Murata 的 PE24108 降壓調(diào)節(jié)器在眾多同類產(chǎn)品中脫穎而出，為低輸出電壓應(yīng)用提供了出色的解決方案。今天，我們就來深入解析這款產(chǎn)品。

文件下載：Murata Power Solutions EK24108 評(píng)估板.pdf

一、產(chǎn)品概述

PE24108 是一款緊湊、薄型的超高效降壓 DC - DC 轉(zhuǎn)換器，適用于低輸出電壓應(yīng)用場景。它能夠在 3.0V 至 3.6V 的輸入電壓范圍內(nèi)，每級(jí)輸出高達(dá) 10A 的電流，輸出電壓可通過外部反饋電阻在 0.4V 至 1.0V 之間進(jìn)行靈活調(diào)整。其采用了 Murata 先進(jìn)的兩級(jí)架構(gòu)，由一個(gè)兩相交錯(cuò)電荷泵和一個(gè)交錯(cuò)降壓調(diào)節(jié)器級(jí)組成。這種架構(gòu)大大減少了對(duì)電感的依賴，非常適合對(duì)尺寸和高度有嚴(yán)格限制的高效應(yīng)用。

圖 1：單設(shè)備效率圖

二、突出特性

1. 高效架構(gòu)

PE24108 的專有架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了業(yè)界領(lǐng)先的效率，同時(shí)具備超薄外形和小尺寸的優(yōu)勢，其峰值效率可達(dá) 92%。這對(duì)于追求高功率密度和低功耗的設(shè)計(jì)來說，無疑是一個(gè)巨大的優(yōu)勢。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師們是否遇到過因效率問題而導(dǎo)致的散熱困擾呢？而 PE24108 或許能為你解決這一難題。

2. 簡化應(yīng)用

• 寬輸入電壓范圍：支持 3.0V 至 3.6V 的輸入電壓，能夠直接連接到標(biāo)稱 3.3V 的總線電源，方便了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
• 高精度輸出電壓調(diào)節(jié)：在所有線路和負(fù)載變化情況下，輸出電壓調(diào)節(jié)精度優(yōu)于 ±1%，確保了穩(wěn)定的電源輸出。
• 靈活的輸出電壓設(shè)置：輸出電壓可通過外部反饋電阻進(jìn)行設(shè)置，還能通過外部 AVS DAC 進(jìn)行調(diào)整，滿足不同應(yīng)用的需求。
• 外部同步功能：外部同步引腳允許與外部時(shí)鐘同步，有助于減少電磁干擾（EMI），提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
• 多設(shè)備并聯(lián)：最多可并聯(lián)四個(gè)設(shè)備，以滿足更高電流的應(yīng)用需求。

圖 2：典型應(yīng)用電路圖

三、典型應(yīng)用場景

1. 低剖面負(fù)載點(diǎn)（POL）調(diào)節(jié)器

在空間受限的系統(tǒng)中，如便攜式設(shè)備、服務(wù)器和通信設(shè)備等，PE24108 的薄型設(shè)計(jì)和高效性能使其成為理想的 POL 調(diào)節(jié)器選擇。

2. 光學(xué)模塊

光學(xué)模塊對(duì)電源的穩(wěn)定性和效率要求較高，PE24108 能夠提供穩(wěn)定的電源輸出，確保光學(xué)模塊的正常運(yùn)行。

3. 核心電源

為 ASIC 和 FPGA 等核心芯片提供穩(wěn)定的低電壓電源，保證其高性能運(yùn)行。

四、典型性能特性

文檔中提供了從圖 3 到圖 20 的典型運(yùn)行性能數(shù)據(jù)，包括不同輸入電壓、輸出電壓、負(fù)載電流和開關(guān)頻率下的效率曲線，以及輸出電壓與輸出電流的關(guān)系、啟動(dòng)和關(guān)機(jī)特性、負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)、輸出紋波和電磁干擾等方面的測試結(jié)果。這些數(shù)據(jù)為工程師在設(shè)計(jì)過程中評(píng)估和優(yōu)化電路提供了重要的參考依據(jù)。

圖 3：效率與負(fù)載電流關(guān)系（Vin = 3.0V, 3.3V, 3.6V；Vout = 0.5V；單設(shè)備；Fsw = 800 kHz）

五、評(píng)估板與訂購信息

1. 評(píng)估板

文檔提供了 PE24108 設(shè)備評(píng)估板的圖片（圖 21），方便工程師進(jìn)行實(shí)際測試和驗(yàn)證。通過評(píng)估板，工程師可以快速了解產(chǎn)品的性能和特性，加速產(chǎn)品的開發(fā)進(jìn)程。

圖 21：設(shè)備評(píng)估板

2. 訂購信息

文檔中給出了 PE24108 的可用訂購代碼以及運(yùn)輸方式的相關(guān)信息（表 1），方便工程師進(jìn)行采購。

表 1：訂購代碼

六、注意事項(xiàng)

1. 應(yīng)用限制

在將該產(chǎn)品用于對(duì)可靠性要求極高的應(yīng)用場景，如飛機(jī)設(shè)備、航空航天設(shè)備、海底設(shè)備、發(fā)電廠控制設(shè)備、外科植入物、運(yùn)輸設(shè)備、交通信號(hào)設(shè)備和防災(zāi)/防犯罪設(shè)備等之前，需要與 Murata 聯(lián)系。因?yàn)檫@些應(yīng)用一旦出現(xiàn)故障，可能會(huì)導(dǎo)致生命、身體或財(cái)產(chǎn)的損失。

2. 使用注意點(diǎn)

• 在使用該產(chǎn)品時(shí)，要確保對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)估，并確認(rèn)其符合自身的規(guī)格要求。
• 產(chǎn)品規(guī)格書的所有條款和參數(shù)都是基于雙方約定的使用目的、條件和環(huán)境。請(qǐng)勿以偏離約定的方式使用產(chǎn)品。
• 若對(duì) RoHS 指令未列出的材料有任何疑慮，請(qǐng)與 Murata 聯(lián)系。
• 在自己的產(chǎn)品中務(wù)必提供適當(dāng)?shù)墓收习踩δ?，以防止因該產(chǎn)品的異常功能或故障而導(dǎo)致的二次損壞。
• 無論在任何情況下，都不要讓該產(chǎn)品暴露在過多的濕氣中。

七、文檔類別與相關(guān)說明

1. 文檔類別

• 提前信息：產(chǎn)品處于形成或設(shè)計(jì)階段，數(shù)據(jù)手冊(cè)包含產(chǎn)品開發(fā)的設(shè)計(jì)目標(biāo)規(guī)格，規(guī)格和功能可能會(huì)隨時(shí)變更，恕不另行通知。
• 初步規(guī)格：數(shù)據(jù)手冊(cè)包含初步數(shù)據(jù)，后續(xù)可能會(huì)添加更多數(shù)據(jù)。Murata 保留隨時(shí)更改規(guī)格的權(quán)利，以提供盡可能好的產(chǎn)品。
• 產(chǎn)品規(guī)格：數(shù)據(jù)手冊(cè)包含最終數(shù)據(jù)。若 Murata 決定更改規(guī)格，將通過發(fā)布 CNF（客戶通知表）通知客戶。
• 產(chǎn)品簡介：數(shù)據(jù)手冊(cè)包含產(chǎn)品的簡要信息。

2. 銷售與免責(zé)聲明

• 如需更多信息，可通過 https://www.murata.com/contactform 聯(lián)系銷售部門。
• 文檔中的信息被認(rèn)為是可靠的，但 Murata 及其附屬公司不承擔(dān)使用該信息或產(chǎn)品的任何責(zé)任，使用完全由用戶自行承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)。文檔中未暗示或授予任何第三方對(duì)所述電路的專利權(quán)利或許可。此外，Murata 及其附屬公司不承擔(dān)因客戶或任何第三方在任何應(yīng)用中使用該產(chǎn)品而產(chǎn)生的損害賠償責(zé)任，包括間接或附帶損害。
• 該產(chǎn)品受一項(xiàng)或多項(xiàng)美國專利保護(hù)，具體信息可參考 patents.psemi.com。

綜上所述，Murata 的 PE24108 降壓調(diào)節(jié)器以其高效、緊湊和靈活的特點(diǎn)，為低輸出電壓應(yīng)用提供了一個(gè)優(yōu)秀的解決方案。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，工程師們可以根據(jù)產(chǎn)品的性能特性和注意事項(xiàng)，合理選擇和使用該產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高性能和高可靠性。你在實(shí)際設(shè)計(jì)中是否會(huì)考慮使用 PE24108 呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的想法。