将MLCC短缺对电源应用的影响降至最低

多层陶瓷电容器（MLCC）由于其可靠性和小尺寸，几乎用于所有类型的电子设备。

作为电源应用设计人员，您可能想知道如何在供应链适应的同时最大限度地降低MLCC供应风险。在这篇博文中，我将讨论为典型工业应用电源轨供电的几种选择，并展示选择合适的 DC/DC 转换器如何帮助最大限度地减少 MLCC 短缺对产品生产的影响。

假设您希望将典型的 12V 输入电压转换为能够提供 3 A 电流的 3.3V 稳压输出。有了这些参数，TI 的降压转换器快速搜索将提出几种 DC/DC 转换器替代方案，供您为工业应用选择。合适的解决方案将在紧凑的四方扁平无铅 （QFN） 封装中提供出色的热性能，并在这些条件下实现接近甚至高于 90% 大关的效率。但是，特别是查看正常运行所需的MLCC计数，您必须考虑一些重要的差异。

让我们分解一个典型的外部补偿峰值电流控制拓扑解决方案。您需要一个小（0.1 μF）自举电容来为高边金属氧化物半导体场效应晶体管提供栅极电压，输入端最多需要四个电容（两个10 μF和两个0.1 μF），输出端需要更大的电容（100 μF）。可能需要一个软启动电容来控制输出电压启动斜坡，以及两个用于频率补偿网络的补偿电容。这使得典型电路的MLCC总数达到<>个。

另一个建议是 TPS62136，这是一款 3V 至 17V 输入、4A 降压转换器，采用 DCS 控制拓扑结构，采用微型 3mm x 2mm QFN 封装。TPS62136 的 DCS 控制拓扑具有更高的工作带宽和内部补偿，使您能够最大限度地减小输出电容器值，并显著减少 MLCC 组件总数。该器件的 e评估模块仅包括两个 22μF 输出电容。输入端单个 10μF 电容就足够了，无需自举或补偿电容。使用软启动电容器可使MLCC总数仅为<>个。

TPS62136 采用低热阻封装，在规定条件下效率接近 90%。它所需的陶瓷电容器数量不到陶瓷电容器的一半，并且比典型的外部补偿峰值电流模式控制器件小得多，从而形成更小的整体解决方案尺寸。图1比较了所讨论的电路配置所需的MLCC数量。

图 1：外部补偿峰值电流模式控制器件的典型电路原理图 （a）;和 TPS62136 （b）;所需的MLCC以红色突出显示

如果您希望减少电源应用面临MLCC短缺问题的风险，请确保您选择的DC/DC转换器允许您优化总电容器值和电容器数量。我们的高工作带宽 DCS 控制拓扑转换器产品组合（包括 TPS62136）可以在不牺牲性能的情况下提供帮助。

我的同事 George Lakkas 将向您展示 TI 的 D-CAP+ ™ 控制模式多相控制器、转换器和模块（包括 TPSM831D31）如何帮助您减少主板上的 MLCC 数量，而不是竞争解决方案。