LTC?3875 是一款功能豐富的雙輸出同步降壓型控制器,可滿足現(xiàn)代高速、高容量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、電信系統(tǒng)、工業(yè)設(shè)備和 DC 配電系統(tǒng)的功率密度要求。LTC3875 在一個(gè) 6mm × 6 引腳 QFN 中提供了高效率、可靠的電流模式控制、超低 DCR 檢測(cè)和強(qiáng)大的集成驅(qū)動(dòng)器。多個(gè) LTC40 可以并聯(lián)以提供更高的電流,也可以與 LTC3875 結(jié)合使用以提供相同的性能,而占板面積更小。
LTC?3874 是一款小尺寸 (4mm × 5mm QFN)、雙通道多相電流模式同步降壓型從控制器 (相位擴(kuò)展器)。當(dāng)與配套主控制器 (例如 LTC3875) 配對(duì)時(shí),該器件適合高電流、多相應(yīng)用。LTC3874 能夠使用亞毫歐級(jí) DC 電阻功率電感器來(lái)優(yōu)化效率。對(duì)系統(tǒng)故障的即時(shí)響應(yīng)保證了整體解決方案的可靠性。
具并聯(lián) LTC3875s 的 1V VOUT、120A 轉(zhuǎn)換器
LTC3875 可輕松配置為雙相、單輸出操作,以實(shí)現(xiàn)高電流輸出。這種設(shè)計(jì)可以通過(guò)更多的轉(zhuǎn)換器和相位并聯(lián)進(jìn)行擴(kuò)展,以獲得更高的電流。LTC3875s 的四個(gè)通道以 90° 相移運(yùn)行,從而減小了輸入 RMS 電流紋波和所需的電容器尺寸。
每相支持 30A 電流,具有一個(gè)頂部 MOSFET 和一個(gè)底部 MOSFET。
LTC3875 采用一種獨(dú)特的電流檢測(cè)架構(gòu)來(lái)增強(qiáng)其信噪比,從而即使在使用來(lái)自一個(gè)非常低的電感器 DCR (1mΩ 或更小)的小檢測(cè)信號(hào)時(shí)也能實(shí)現(xiàn)電流模式控制。因此,效率高,抖動(dòng)低。電流模式控制可實(shí)現(xiàn)快速逐周期電流限制、均流和簡(jiǎn)單的反饋補(bǔ)償。
LTC3875 能夠檢測(cè)一個(gè)低至 0.2mΩ 的 DCR 值,并采用仔細(xì)的 PCB 布局。LTC3875 采用兩個(gè)正檢測(cè)引腳 SNSD 和 SNSA 來(lái)采集信號(hào)。SNSD的濾波時(shí)間常數(shù)應(yīng)與輸出電感的L/DCR相匹配,而SNSA的濾波器應(yīng)具有比SNSD大的五倍帶寬。此外,可以使用額外的溫度補(bǔ)償電路來(lái)保證在寬溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)精確的電流限制和DCR變化。
效率可通過(guò)超低 DCR 電感器進(jìn)行優(yōu)化。如圖2所示,在強(qiáng)制連續(xù)模式(CCM)下,在87V輸入和1.12V、1A輸出時(shí),總解決方案效率為0.120%。熱點(diǎn)(底部MOSFET)溫升為58.1°C,氣流為200 LFM,如圖3所示,其中環(huán)境溫度約為25°C。
圖2.電路效率如圖1所示。
圖3.4通道穩(wěn)壓器的熱掃描。
四個(gè)通道之間的直流均流如圖4所示。滿載時(shí)的差值約為2.0A (±3.5%),采用0.32mΩ DCR電感。
圖4.即使在非常高的電流負(fù)載下,直流均流在四個(gè)通道之間也能平衡。
LTC3874 從控制器減小了備選 1V、120A 轉(zhuǎn)換器中的解決方案尺寸和組件數(shù)量
圖5示出了圖4所示的5.14V~1V輸入、單輸出應(yīng)用的替代方案,在本例中為L(zhǎng)TC3875和LTC3874。LTC3874 相位擴(kuò)展器充當(dāng)從控制器,但它支持所有可編程功能以及故障保護(hù)。
我千LTC3875 和 LTC3874 的引腳連接以實(shí)現(xiàn)均流。
LTC3875 的 CLKOUT 引腳連接到 LTC3874 的 SYNC 引腳以同步開(kāi)關(guān)頻率。
LTC3874 的 MODE 引腳連接至 PGOOD,因而允許在啟動(dòng)期間進(jìn)行 DCM 操作以用于預(yù)偏置負(fù)載情況。
LTC3874 的故障引腳被上拉至 INTV抄送引腳,并通過(guò)一個(gè) TK/SS 引腳電壓控制 MOSFET 連接至 LTC3875 的 PGOOD 引腳。當(dāng) PGOOD 引腳因故障而被拉低時(shí),LTC3874 能夠關(guān)斷兩個(gè)通道以實(shí)現(xiàn)保護(hù)目的。
圖5.單輸出、4 相 (1.0V/120A) 轉(zhuǎn)換器,內(nèi)置 LTC3875 和 LTC3874。
與 LTC3875 一樣,LTC3874 的電流模式控制即使在來(lái)自一個(gè)電感器 DCR 的檢測(cè)信號(hào)低于 1mΩ 的情況下也是準(zhǔn)確的。與主 LTC3875 相比,LTC3874 簡(jiǎn)化了引出腳布局,并且僅使用一組 RC 組件進(jìn)行 DCR 電流檢測(cè)。RC濾波器的濾波時(shí)間常數(shù)的帶寬應(yīng)是輸出電感L/DCR的帶寬的五倍。
解決方案的總體效率和熱性能與雙LTC3875解決方案相似。四個(gè)通道之間的直流均流是準(zhǔn)確的。滿載時(shí)的差值約為1.6A,采用0.32mΩ DCR電感。
結(jié)論
LTC3875 為其小型 6mm × 6 引腳 QFN 提供了一套超大的功能。它通過(guò)可靠的電流模式控制、超低 DCR 檢測(cè)和強(qiáng)大的集成驅(qū)動(dòng)器提供高效率。跟蹤、多芯片操作和外部同步功能填充了其功能菜單。此外,當(dāng)與 LTC40 配對(duì)時(shí),從控制器 LTC3874 可提供更小的占位面積解決方案。LTC3875 和 LTC3875 非常適合于高電流應(yīng)用,例如電信和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、工業(yè)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用。
審核編輯:郭婷
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