用于通信、網絡、服務器和工業系統的低輸出電壓軌設計人員面臨著在減小電路板空間的同時實現更大負載電流和更高的效率的挑戰。LTC?3774 雙輸出降壓型控制器通過與 DrMOS 器件輕松連接來減輕這一負擔,并通過在同一封裝中集成 MOSFET 和柵極驅動器來提供高效率和小尺寸。LTC3774 能夠檢測電感器 DCR 兩端的電流 (值低至 0.2mΩ),從而通過免除一個分立式檢測電阻器來提高效率。LTC3774 的峰值電流模式架構提供了逐周期電流限制、固有的逐周期均流和易于設計的 II 類補償。
小尺寸的高效率轉換器
圖 1 示出了一款工作在 1kHz 開關頻率的雙相 2.60V/3774A LTC400 轉換器。每相的功率級是FDMF6820A DrMOS,采用6mm×6mm QFN封裝,以及0.3μH單繞組鐵氧體電感,典型DCR為0.325mΩ。由此產生的滿載效率為89.8%,如圖2所示。轉換器的磁芯電流密度為50A/in2.
圖1.雙相、1.2V/60A LTC3774 轉換器工作在西 南部= 400kHz, 7V ≤ V在≤ 14V
圖2.電路的效率和功率損耗曲線如圖1所示。V在= 12V, V外= 1.2V
博士接口
LTC3774 的 PWM 輸出專為驅動具有一個 3 態 PWM 輸入的 DrMOS 器件而設計。當PWM信號為高電平時,頂部FET導通,當PWM信號低電平時,底部FET導通。當PWM信號浮動時,頂部FET和底部FET均關閉。當 LTC3774 被設置為脈沖跳躍模式或突發模式操作時,此狀態用于阻斷電感器反向電流,從而提供一個平滑的導通至一個預偏置輸出。LTC3774 的 PWM 輸出還可與功率塊器件和柵極驅動器以及具有外部 MOSFET 的柵極驅動器連接。?
直流電阻傳感
超低DCR檢測能力是創新電流檢測技術的結果,該技術提高了電流檢測信號的信噪比。連接到 SNSA+ 引腳的外部濾波器放大了 DCR 檢測電流的交流部分;直流電流通過 SNSD+ 引腳檢測,內部放大并與交流部分相加。LTC3774 的電流比較器看到的這種重建電流檢測信號被有效地放大了 0 倍,從而使轉換器能夠保持穩定,并在電感器 DCR 值低至 2.<>mΩ 時保持電流限制準確度。
LTC3774 提供了 10mV 至 30mV 的 1 種電流限值設置,并在整個溫度范圍內具有一個 ±25.3mV 的最差情況誤差。在電流模式控制下,相位之間的均流是緊密平衡的,如圖1所示的熱圖像所示。滿載工作的 2.60V/1A 轉換器在兩相之間產生的溫差小于 <>°C。
電路的熱圖像如圖1所示。f西 南部= 400kHz, V在= 12V, V外= 1.2V, I外= 60A,無氣流,環境溫度為 21°C
LTC3774 還提供了準確的輸出電壓調節。每相的輸出由放置在反饋分壓器之后的差分放大器進行檢測,以補償任何PCB I ? R壓降。總調節反饋電壓精度在整個溫度范圍內為 ±0.75%。LTC3774 的輸出電壓范圍為 0.6V 至 3.5V。
多相操作和提高魯棒性
LTC3774 具有 CLKIN 和 CLKOUT 引腳,可實現多達 12 相的多相操作。多相操作可降低輸入電容器的紋波電流,在相位連接在一起的情況下,可降低輸出電壓紋波并提供更快的負載階躍響應。?
通過在輸入端放置熱插拔?電路,在每相輸出端放置理想二極管電路,可以進一步提高單輸出冗余(N+1)多相轉換器的可靠性。如果發生MOSFET故障,則隔離故障,保護輸出并繼續調節。LTC3774 的 HIZB 引腳進一步提高了可靠性,該引腳在檢測到故障時浮動 PWM 輸出,從而實現了更可預測的 DrMOS 停機。
其他特性包括從輸出過載進行軟恢復、可選的 NTC 補償 DCR 檢測、200kHz 至 1.2MHz 的可鎖相開關頻率范圍和 4.5V 至 38V 的輸入電壓范圍。
結論
LTC?3774 是一款高性能雙輸出降壓型控制器,專為采用 DrMOS 和超低 DCR 電感器的低輸出電壓、高輸出電流電源而設計。它產生高效率、精確的電流限制、精確的 0.6V ±0.75% 反饋電壓和故障隔離。
審核編輯:郭婷
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