具數(shù)字電源管理功能的高性能單相 DC/DC 控制器

LTC3883 是一款單相同步降壓型 DC/DC 控制器，其具有一個(gè) PMBus 接口 (用于數(shù)字控制和監(jiān)視) 和集成型 MOSFET 柵極驅(qū)動(dòng)器。該器件既可獨(dú)立工作，也可與支持 PMBus 的其他凌力爾特器件一起工作于數(shù)字式管理系統(tǒng)中。

LTC3883 具有以下特點(diǎn)：

4.5V 至 24V 輸入電壓范圍和 0.5V 至 5.5V 輸出電壓范圍

在 –40°C 至 125°C 的工作溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了 ±0.5% 的輸出電壓準(zhǔn)確度

PMBus ── 提供了可編程電壓、電流限值、排序、裕度調(diào)節(jié)、OV/UV 門限、頻率同步和故障記錄功能

遙測(cè)回讀包括 VIN、IIN、VOUT、IOUT、溫度和故障

外部分壓器用于設(shè)定芯片地址、開關(guān)頻率和輸出電壓

輸入電流檢測(cè)和電感器 DCR 自動(dòng)校準(zhǔn)

具 IIN 檢測(cè)功能的 1.8V/30A 單相數(shù)字電源

圖 1 示出了一款具有電感器 DCR 電流檢測(cè)功能的 7V 至 14V 輸入、1.8V/30A 輸出應(yīng)用電路。為改善 DCR 電流檢測(cè)的準(zhǔn)確度，LTC3883 檢測(cè)電感器溫度并補(bǔ)償 DCR 的 TC。這種方法可確保回讀電流和過流限值的準(zhǔn)確度。LTC3883 的控制環(huán)路采用峰值電流模式控制，可提供快速瞬態(tài)響應(yīng)。圖 2 示出了一個(gè) 10A 負(fù)載階躍瞬變的典型波形。

圖 1：具 IIN 檢測(cè)功能的 1.8V/30A 單相數(shù)字電源

圖 2：一個(gè) 10A 負(fù)載階躍的瞬態(tài)性能

LTC3883 具有通過一個(gè)與降壓轉(zhuǎn)換器的輸入側(cè)相串聯(lián)的電阻器 (如圖 1 所示的 5mΩ 檢測(cè)電阻) 進(jìn)行輸入電流檢測(cè)的功能。檢測(cè)電壓由 LTC3883 的 16 位內(nèi)部 ADC 轉(zhuǎn)換為一個(gè)功率級(jí)輸入電流。一個(gè)內(nèi)部檢測(cè)電阻器負(fù)責(zé)在 VIN 上檢測(cè)芯片的電源電流，因此它能夠提供芯片和功率級(jí)的輸入電流測(cè)量。

電感器 DCR 自動(dòng)校準(zhǔn)

傳統(tǒng)電感器 DCR 電流檢測(cè)的問題是 DCR 的容差最大可達(dá) ±10%，因而極大地限制了電流回讀準(zhǔn)確度。為解決這一問題，LTC3883 采用了一種專有的電感器 DCR 自動(dòng)校準(zhǔn)功能。圖 3 示出了該電路的簡(jiǎn)化示意圖。

圖 3：DCR 自動(dòng)校準(zhǔn)

LTC3883 可準(zhǔn)確地測(cè)量輸入電流 (IIN) 和占空比 (D)，并根據(jù)下面的關(guān)系式對(duì)實(shí)際的 DCR 值進(jìn)行校準(zhǔn)：

利用這種自動(dòng)校準(zhǔn)方法，可將輸出電流回讀準(zhǔn)確度控制在 3% 以內(nèi)，這與電感器 DCR 容差無關(guān)。

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1.2V/60A 三相數(shù)字電源

LTC3883 具有一個(gè)模擬電流控制環(huán)路，這使其非常適合于多相 (PolyPhase®) 操作。圖 4 示出了三相單輸出電路的一個(gè)例子，其將一個(gè) LTC3883 和一個(gè) LTC3880 用于 7V 至 14V 輸入、1.2V/60A 輸出應(yīng)用。LTC3880 是一款具數(shù)字電源系統(tǒng)管理功能的兩相同步降壓控制器。這兩顆芯片之間的互連簡(jiǎn)單明了。請(qǐng)注意一下 LTC3883 的輸入電流檢測(cè)電阻器怎樣用來檢測(cè)所有三相的總輸入電流。

圖 4：具 IIN 檢測(cè)功能的 1.0V/60A 三相數(shù)字電源

圖 5 示出了針對(duì)一個(gè)負(fù)載階躍瞬變的動(dòng)態(tài)均流。所有三相可均勻地分享電流。

圖 5：三相電源針對(duì)一個(gè) 30A 負(fù)載階躍的瞬態(tài)性能

LTpowerPlay 開發(fā)

所有的數(shù)字電源管理功能皆可由基于 PC 的軟件 LTpowerPlay 來控制，該軟件可兼容凌力爾特所有的數(shù)字電源產(chǎn)品。借助 LTpowerPlay，設(shè)計(jì)人員就能輕而易舉地設(shè)置和控制整個(gè)電源系統(tǒng)，而無需編寫一行代碼。無論是配置總線上的任何芯片，還是查驗(yàn)系統(tǒng)狀態(tài)、讀取遙測(cè)數(shù)據(jù)、檢查故障狀態(tài)和控制電源排序，均能輕松完成。

結(jié)論

LTC3883 整合了一個(gè)同類最佳的模擬 DC/DC 控制器與完整的數(shù)字電源管理功能部件及高精度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，能實(shí)現(xiàn)前所未有的性能和控制水平。可將多個(gè) LTC3883與其他的凌力爾特 PMBus 產(chǎn)品配合使用，以優(yōu)化多軌數(shù)字電源系統(tǒng)。功能強(qiáng)大的 LTpowerPlay 軟件簡(jiǎn)化了復(fù)雜電源系統(tǒng)的開發(fā)。LTC3883 可用于電信、計(jì)算、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和其他應(yīng)用領(lǐng)域。