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引言 在日益縮小的電路板空間內(nèi)要實(shí)現(xiàn)更大的負(fù)載電流和更高的效率，對(duì)于通信、網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器和工業(yè)系統(tǒng)之低輸出電壓軌設(shè)計(jì)師而言，這是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。LTC3774雙輸出降壓型控制器憑借與DrMOS器件的簡(jiǎn)易連接減輕了這種負(fù)擔(dān)，并通過將MOSFET和柵極驅(qū)動(dòng)器集成在同一個(gè)封裝中以提供高效率和小尺寸。LTC3774能在電感器的DCR(其數(shù)值最低可至0.2mΩ)兩端檢測(cè)電流，這就免除了增設(shè)一個(gè)分立檢測(cè)電阻器的需要，從而改善了效率。LTC3774的峰值電流模式架構(gòu)可提供逐周期電流限制、固有逐周期均流以及易于設(shè)計(jì)的II型補(bǔ)償。 具小占板面積的高效率轉(zhuǎn)換器 sw=400kHz的雙相、1.2V/60A LTC3774轉(zhuǎn)換器（7V≤VIN≤14V）"> 圖1 工作在fsw=400kHz的雙相、1.2V/60A LTC3774轉(zhuǎn)換器（7V≤VIN≤14V） 圖1示出了一款工作在400kHz開關(guān)頻率的雙相1.2V/60A LTC3774轉(zhuǎn)換器。每相的功率級(jí)是采用6mm x 6mm QFN封裝的FDMF6820A DrMOS和具有0.325mΩ典型DCR的0.3μH單繞組鐵氧體電感器。如圖2所示，產(chǎn)生的滿負(fù)載效率為89.8%。轉(zhuǎn)換器的內(nèi)核具有一個(gè)每平方英寸為50A的電流密度。 IN=12V，VOUT=1.2V)"> 圖2：圖1所示電路的效率和功率損耗曲線(VIN=12V，VOUT=1.2V) DrMOS接口 LTC3774的PWM輸出專為驅(qū)動(dòng)具有一個(gè)三態(tài)PWM輸入的DrMOS器件而設(shè)計(jì)。當(dāng)PWM信號(hào)為高電平時(shí)，上管導(dǎo)通，而當(dāng)PWM信號(hào)為低電平時(shí)，則下管導(dǎo)通。當(dāng)PWM信號(hào)浮動(dòng)時(shí)，上管和下管均關(guān)斷。這種狀態(tài)用于在LTC3774針對(duì)脈沖跳躍模式或突發(fā)模式(Burst Mode)操作進(jìn)行設(shè)置時(shí)阻隔電感器反向電流，從而可提供預(yù)偏置輸出的平滑接通。另外，LTC3774的PWM輸出還可與電源模塊(power block)器件和具有外部MOSFET的柵極驅(qū)動(dòng)器連接。 DCR檢測(cè) 具備超低DCR檢測(cè)能力是由于運(yùn)用了一種創(chuàng)新電流檢測(cè)方法的結(jié)果，該方法改善了電流檢測(cè)信號(hào)的信噪比。連接至SNSA+引腳的外部濾波器負(fù)責(zé)放大由DCR檢測(cè)之電流的AC部分；DC電流通過SNSD+引腳檢測(cè)，在內(nèi)部放大并與AC部分相加。由LTC3774的電流比較器所承受的重構(gòu)電流檢測(cè)信號(hào)被有效地放大5倍，從而使得轉(zhuǎn)換器能夠在電感器DCR值低至0.2mΩ的情況下保持穩(wěn)定并維持電流限值準(zhǔn)確度。 LTC3774提供了5種電流限制設(shè)定值(介于10mV和30mV之間)，在整個(gè)溫度范圍內(nèi)的最壞情況誤差為±1.25mV。借助電流模式控制，相位之間的均流實(shí)現(xiàn)了嚴(yán)格的平衡，如圖3中的熱成像圖所示。工作于滿負(fù)載條件下的1.2V/60A轉(zhuǎn)換器在兩相之間產(chǎn)生的溫差小于1°C。 SW=400kHz，VIN=12V，VOUT=1.2V，IOUT=60A，無(wú)氣流，環(huán)境溫度為21°C。"> 圖3：圖1所示電路的熱成像圖。fSW=400kHz，VIN=12V，VOUT=1.2V，IOUT=60A，無(wú)氣流，環(huán)境溫度為21°C。 此外，LTC3774 還提供了準(zhǔn)確的輸出電壓調(diào)節(jié)。每相的輸出利用一個(gè)布設(shè)在反饋分壓器之后的差分放大器來檢測(cè)，以補(bǔ)償任何的PCB I·R 壓降�？偟姆�(wěn)定反饋電壓準(zhǔn)確度在整個(gè)溫度范圍內(nèi)為 ±0.75%。LTC3774的輸出電壓范圍為0.6V至3.5V。 多相操作和改善堅(jiān)固性 LTC3774具有用于執(zhí)行多達(dá)12相之PolyPhase操作的CLKIN和CLKOUT引腳。多相操作可減小輸入電容器的紋波電流，而且在多個(gè)相位連接在一起的場(chǎng)合中能夠降低輸出電壓紋波并提供更快的負(fù)載階躍響應(yīng)。 通過在每相的輸入端上布設(shè)熱插拔 (Hot Swap) 電路并在輸出端上安置理想二極管電路，可以進(jìn)一步改善單輸出、冗余 (N+1)、多相轉(zhuǎn)換器的可靠性。如果出現(xiàn)MOSFET故障，則該故障將被隔離，輸出可得到保護(hù)并繼續(xù)調(diào)節(jié)。利用LTC3774的HIZB引腳可進(jìn)一步提升可靠性，該引腳將在檢測(cè)到故障時(shí)使PWM輸出浮動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)知性更好的DrMOS關(guān)斷。 其他特點(diǎn)包括從輸出過載的軟恢復(fù)、可選的NTC補(bǔ)償型DCR檢測(cè)、一個(gè)200kHz至1.2MHz的可鎖相開關(guān)頻率范圍和一個(gè)4.5V至38V的輸入電壓范圍。 結(jié)論 LTC3774是一款高性能雙輸出降壓型控制器，適用于采用DrMOS和超低DCR電感器的低輸出電壓、高輸出電流電源。該器件可提供高效率、準(zhǔn)確的電流限值、精準(zhǔn)的0.6V±0.75% 反饋電壓和故障隔離功能。 |
