電源跟蹤技術(shù)

---實(shí)際上，隨著(zhù)設計精細等級的不斷提升，能夠使各電源相互跟蹤。三種最常見(jiàn)的方法是（1）在電源之間采用鉗位二極管；（2）布設與輸出端串聯(lián)的MOSFET；（3）利用反饋網(wǎng)絡(luò )來(lái)控制輸出。

---如欲將各電源之間的電壓差保持在一個(gè)或兩個(gè)二極管壓降之內，則可在電源軌之間采用鉗位二極管或晶體管，這種解決方案雖然粗暴，但卻簡(jiǎn)單（見(jiàn)圖3）。在低電流條件下，該技術(shù)會(huì )是有效的，然而在高電流水平時(shí)，采用這種方法的后果則可能是災難性。同步開(kāi)關(guān)電源能夠供應和吸收大量的電流。如果電壓較高的電源斜坡上升速率高于電壓較低的電源，則二極管或FET將接通，以便對電壓較低的電源進(jìn)行上拉操作。電壓較低的電源將因此而吸收較多的電流，從而會(huì )有巨大的電流流過(guò)。這有可能導致電源超過(guò)容許的電壓差，甚至引發(fā)器件故障。完全依靠二極管或FET鉗位來(lái)實(shí)現跟蹤功能并非最佳的解決方案。

---另一種跟蹤解決方案是在電源的輸出端與負載之間布設串聯(lián)MOSFET。在圖4中，一個(gè)LTC2921跟蹤三個(gè)電源。當首次施加電源時(shí)，MOSFET被關(guān)斷且電源被允許以其自然速率斜坡上升。當電壓穩定下來(lái)之后，MOSFET被同時(shí)接通，使得負載上的電壓相互跟蹤。這種技術(shù)需要用于驅動(dòng)MOSFET和監視電源電壓的電路，而且，當電流水平上升時(shí)，MOSFET中的壓降和功耗便成為了一個(gè)問(wèn)題。此外，這種拓撲結構還因為每個(gè)電源上的負載電容和負載電流可能有所不同的緣故，而使得電壓的同步斜坡下降比較難以實(shí)現。

---第三種方法是利用反饋網(wǎng)絡(luò )來(lái)調節輸出電壓，以此來(lái)使電源相互跟蹤。最簡(jiǎn)單的實(shí)現方法是將電流注入電源的反饋節點(diǎn)。在圖5中，一個(gè)LTC2923跟蹤兩個(gè)電源。生成了一個(gè)主斜坡，而且電路被連接至其他從屬電源的誤差放大器反饋節點(diǎn)，從而使其輸出跟隨該主斜坡。該電路還使得電壓能夠一同斜坡下降。該技術(shù)是最精巧的，因為它不需要采用串聯(lián)MOSFET或鉗位二極管。然而，并不是所有的電源都具有可以使用的反饋節點(diǎn)，而且，雖然許多電源模塊都具有一個(gè)修整引腳，但是一般來(lái)說(shuō)輸出電壓只能在一個(gè)很小的范圍內調節。因此，大多數實(shí)際解決方案均要求采用了上述幾類(lèi)技術(shù)的某種組合。

設計實(shí)例

---圖6中的電路在利用3.3V電源生成2.5V和1.8V電源的情況下實(shí)現了電源跟蹤。在本例中采用了LTC2923，3.3V電源受控于一個(gè)N溝道MOSFET，而2.5V和1.8V DC/DC轉換器則是通過(guò)其反饋節點(diǎn)得以控制的。