LTC三路輸出三相控制器改善功率轉換器性能

當今的電信、服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò )應用要求從眾多的電壓軌來(lái)供電。擁有10個(gè)以上電壓軌 (電壓范圍從5V至1V或更低) 的情況是司空見(jiàn)慣的。這些電路板上常常布滿(mǎn)了會(huì )產(chǎn)生熱量的FPGA或微處理器，因而需要既緊湊又高效的功率轉換器。此外，這些轉換器或許還必需滿(mǎn)足諸如快速負載階躍響應和電壓軌跟蹤等其它要求。

LTC3773開(kāi)關(guān)穩壓器滿(mǎn)足甚至超過(guò)了上述要求。該器件是一款內置柵極驅動(dòng)器的三相、三路輸出同步降壓型控制器，采用5mm x 7mm QFN或36引腳SSOP 封裝。其開(kāi)關(guān)頻率可被設定為220kHz、400kHz或560kHz，也可同步至一個(gè)頻率范圍為160kHz至700kHz的外部時(shí)鐘。該控制器能夠從高達36V的輸入電壓執行降壓操作，并可在0.6V至5V的范圍內設置輸出電壓。

圖 1 示出了一款采用 LTC3773 控制器的高密度三路輸出 DC/DC 轉換器，每個(gè)輸出可提供高達 5A 的電流。圖 2 示出了每種輸出在不同負載電流條件下的效率曲線(xiàn)，實(shí)現了高達 93% 的效率。通過(guò)采用雙通道 FET 和400kHz 的開(kāi)關(guān)頻率 (它允許使用 7mm x 7mm 的鐵氧體電感器) 節省了占用空間。

對 3 個(gè)電壓軌進(jìn)行異相開(kāi)關(guān)操作將實(shí)現性能的提升和成本的減少。運用三相操作來(lái)替代單相操作能夠使輸入電容器紋波電流減小 50% 以上 (如圖 3 所示)，因而允許使用較小的輸入電容?？梢园褍上嗷蚋嘞嗟妮敵鲞B接在一起，這也將起到減小輸出紋波電流的作用，并加快負載階躍響應。利用 CLKOUT 引腳 (僅采用 QFN 封裝的器件具有該引腳) 可實(shí)現多達 6 個(gè)相位的同步。由於 LTC3773 采用了峰值電流模式架構，因此在并行相位之間實(shí)現了快速而準確的均流。

每個(gè)電壓軌的補償是利用 ITH 引腳 (誤差放大器輸出)上的一個(gè) RC 網(wǎng)絡(luò )來(lái)完成的。外部 ITH 補償和電流模式拓撲結構使得設計師能夠借助極小的輸出電容 (可采用多種類(lèi)型的電容器，包括導電聚合物電容器、鉭電容器和陶瓷電容器) 來(lái)輕松地實(shí)現轉換器的穩定，同時(shí)仍然實(shí)現快速負載階躍響應 (見(jiàn)圖 4 )。

LTC3773 的其他特點(diǎn)包括電壓軌跟蹤和排序、一個(gè)PGOOD (電源良好) 信號和三種可選的輕負載工作模式(連續傳導模式、Burst Mode? 操作和脈沖跳躍模式)。

結論

如今，當設計師在其電信、服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò )系統中需要兼具緊湊和成本效益性的三路電源軌時(shí)，他們擁有了一款完美且實(shí)用的解決方案。