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現(xiàn)代工廠都采用自動化系統(tǒng)，依靠整個(gè)工廠范圍內(nèi)的許多傳感器提供的反饋信息來保持高生產(chǎn)率。這些公司采用數(shù)字現(xiàn)場總線來匯總傳感器收集的大量數(shù)據(jù)。傳感器收集的數(shù)據(jù)越多，系統(tǒng)的適應(yīng)性和操作性就越好。
因此，采用現(xiàn)場總線連接的現(xiàn)代工業(yè)傳感器必須以更快和更精確的速率來檢測信號，并將該信息作為與傳統(tǒng)模擬信號相對的數(shù)字信號輸出。這一功能要求傳感器使用功率更大的處理器。此外，由于工廠中此類傳感器的數(shù)量更多，因此形狀因數(shù)變小。功率的增大以及形狀因數(shù)的變小迫使工廠擯棄成熟的線性穩(wěn)壓器方案，轉(zhuǎn)而采用開關(guān)穩(wěn)壓器方案。
而采用開關(guān)穩(wěn)壓器又產(chǎn)生了新的挑戰(zhàn)。由于電感器要求使用額外的區(qū)域，因此開關(guān)穩(wěn)壓器形狀因數(shù)較大。必須考慮穩(wěn)壓器開關(guān)頻率與測量信號頻率之間的關(guān)系。
因此，轉(zhuǎn)換器的布局更加關(guān)鍵。設(shè)計(jì)不良的開關(guān)穩(wěn)壓器會提高本底噪聲，并產(chǎn)生不必要的電磁兼容性（EMC），將會干擾小型信號的檢測。
幸運(yùn)的是，我們目前提供了集成電感器 DC/DC 開關(guān)穩(wěn)壓器，可以最大限度地減少此類挑戰(zhàn)。電感器的集成不僅減小了開關(guān)節(jié)點(diǎn)的面積，還可以更輕松地實(shí)現(xiàn)最佳布局。新型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率顯著提高，因此可以使用小型片式電感器和陶瓷電容器，使得 DC/DC 轉(zhuǎn)換器成為外形最小的選擇。
新型 LMZM23601 電源模塊將 DC/DC 轉(zhuǎn)換器、電感器、Vcc 濾波電容器和升壓電容器集成到一個(gè)3mm*3.8mm*1.6mm 的封裝中。這樣可以處理最高36V 的輸入電壓，并將電壓從15V 降至2.5V（固定5V 和3.3V 可選），同時(shí)輸出電流高達(dá)1A。如圖1所示，占用最小的板內(nèi)空間實(shí)現(xiàn)完整的1A 解決方案。
將 LMZM23601 與傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器方案相比較，來滿足現(xiàn)場變送器應(yīng)用的以下要求：
· 輸入電壓：10V 至30V，公稱24V
· 輸出電壓：3.3V
· 輸出電流：35mA
· 溫度范圍：環(huán)境溫度-40°C 至85°C
· 板面積：4mm*4.5mm
如表1所示，與微型小外形封裝（MSOP）8相比，LMZM23601具有封裝面積和熱能方面的優(yōu)勢。注意：表1中規(guī)定的 R?JA 僅供比較參考，鑒于板空間和銅排有限，在實(shí)際傳感器應(yīng)用中，該值會更高。聯(lián)合電子設(shè)備工程委員會 (JEDEC) 或評估模塊（EVM）計(jì)算了數(shù)據(jù)表中的典型 R?JA 值。例如，LMZM23601 45°C/W 的 R?JA 是基于一塊 30mm*30mm 的雙層電路板計(jì)算出來的。
| 設(shè)計(jì)選項(xiàng) | 封裝尺寸（mm） | 封裝面積（mm2） |
封裝熱能 R?JA（?C/W） |
| LMZM23601 | 3 x 3.8 | 11.4 | 45 |
| 線性–MSOP-8 | 5 x 3 | 15.0 | 60 |
| 線性-散熱器薄小外形封裝（HTSSOP） | 5.1 x 6.6 | 33.7 | 39.7 |
| 線性-晶體管外形（TO）-252 | 10.7 x 15.9 | 169.4 | 26.9 |
| 線性–TO-263 | 10.4 x 6.7 | 69.7 | 24.7 |
| 設(shè)計(jì)選項(xiàng) | 功耗（W） |
溫升 (°C) |
結(jié)溫 (°C) |
| LMZM23601 | 0.1155 | 5.2 | 90 |
| 線性–MSOP-8 | 0.9355 | 56.13 | 141 |
