ADI 线性稳压器 LT3073 - 如何实现多颗并联?

多颗 LT3073 并联的核心目标是提升输出电流能力 ,同时优化噪声性能与热分布。
输出电流与并联颗数(N)近似成正比。例如:

  • 2 颗并联:最大输出电流可达 6A
  • N 颗并联:理论最大输出电流 ≈ 3A × N(需考虑镇流电阻的电流损耗,实际略低),满足 FPGA、大功率 RF 模块等大电流负载需求。

输出噪声会按 √N 的比例降低(N 为并联颗数)。例如:

  • 单颗噪声:1.2μVrms(10Hz~100kHz,CREF=4.7μF);
  • 2 颗并联:噪声 ≈ 1.2μVrms / √2 ≈ 0.85μVrms;
  • 4 颗并联:噪声 ≈ 1.2μVrms / 2 = 0.6μVrms,更适合对噪声敏感的应用(如 RF 电源、高精度数据转换器)。

一、并联方法与原理

多颗 LT3073 并联需严格遵循引脚连接规则、电流均分设计及 PCB 布局要求,核心原理是通过 “引脚同步 + 镇流电阻均分电流” 实现多器件协同工作。


多颗 LT3073 并联 (图片来源于ADI)

具体步骤如下:

1. 关键引脚的强制同步连接

为保证多颗器件的输出电压、参考电压及控制逻辑一致,需将以下引脚直接短接

  • IN 引脚:所有 LT3073 的 IN 引脚连接至同一输入电源,确保输入电压一致,避免因输入电压差异导致输出电流不均。
  • OUT 引脚:所有 LT3073 的 OUT 引脚连接至同一公共负载端,作为总输出端;裸露焊盘需焊接到 PCB 大面积铜层,提升散热效率。
  • REF 引脚:所有 LT3073 的 REF 引脚短接,形成 “多参考电压源平均值”,抵消单颗器件的参考电压偏差,保证输出电压一致性。
  • EN 引脚:所有 EN 引脚连接至同一使能信号,确保多颗器件同步开启 / 关闭,避免部分器件提前工作导致电流失衡。
  • BIAS/BIASF 引脚:每颗 LT3073 的 BIASF 引脚需单独并联 2.2μF 旁路电容(满足稳定性要求),所有 BIAS 引脚连接至同一 BIAS 电源。

2. 镇流电阻(Ballast Resistor)的关键设计

为解决多颗器件因输出阻抗差异导致的电流均分问题,需在每颗 LT3073 的 OUT 引脚与公共负载之间串联一颗镇流电阻,核心要求如下:

  • 阻值选择:典型值为 2mΩ,可通过 PCB 走线实现(如 2oz 铜厚、20mil 宽的 PCB 走线,每英寸电阻约 13.6mΩ,需精确控制长度以保证阻值);也可使用专用采样电阻。
  • 安装位置:镇流电阻必须位于 “LT3073 的 OUT 引脚” 与 “反馈 SENSE 抽头” 之间(即 SENSE 引脚需连接至镇流电阻靠近负载的一端),确保反馈环路能补偿镇流电阻的压降,不影响输出电压精度。
  • 工艺要求:镇流走线区域禁止焊接,避免焊料改变走线电阻,导致电流均分失效。

3. VIOC 引脚的特殊处理(若使用)

若需通过 VIOC 控制上游开关转换器(优化输入 - 输出压差、降低功耗),仅需将其中一颗 LT3073 的 VIOC 引脚连接至开关转换器的 FB 引脚,其余 LT3073 的 VIOC 引脚悬空即可。

4. PCB 布局辅助要求

  • 散热设计:IN/OUT 引脚需焊接到大面积铜层,并通过热过孔连接至内层铜层,分散每颗器件的功耗(多颗并联后总功耗不变,但单颗功耗降低,结温更低)。
  • 阻抗控制:IN/OUT 走线需短而宽,减少寄生电感,避免大电流下的电压跌落;每颗器件的输入侧需并联 47μF 输入电容,抑制输入瞬态噪声。

总结

多颗 LT3073 并联的核心是 “引脚同步 + 镇流电阻均分电流”,通过短接 IN/OUT/REF/EN 引脚保证电压与控制一致性,通过 2mΩ 镇流电阻实现电流均分,最终实现 “更高输出电流、更低噪声、更优热分布” 的目标,适用于大电流、低噪声、高可靠性的电源场景(如 FPGA 核心电源、RF 功率放大器电源等)。

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