采用低電感器 DCR 檢測(cè)的電流模式控制器 可提供諸多優(yōu)于電壓模式控制器的好處

背景

由于微處理器和數(shù)字信號(hào)處理器需要在較低的工作電壓條件下獲得越來越高的電流，因此，通過盡量降低電流檢測(cè)元件的電阻以最大限度地減少電源傳導(dǎo)損耗就變得更加至關(guān)緊要。然而，低電阻電流檢測(cè)元件產(chǎn)生一個(gè)較低的斜坡電壓，當(dāng)使用電流模式控制器時(shí)，這通常不利于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的運(yùn)作。低的斜坡電壓會(huì)致使電流模式控制型開關(guān)電源具有顯著的抖動(dòng)，并且在大多數(shù)應(yīng)用中變得不穩(wěn)定。因此，對(duì)于這些應(yīng)用人們一般采用電壓模式控制器，盡管此類控制器存在著效率不高和潛在的可靠性問題。

相比于電壓模式開關(guān)電源，電流模式控制型開關(guān)電源擁有幾項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，它們是：

1. 較高的可靠性，其采用快速的逐周期電流檢測(cè)以提供輸出短路和過載保護(hù)。而電壓模式控制型電源對(duì)于過流情況的反應(yīng)速度則較慢，這在某些應(yīng)用中會(huì)導(dǎo)致故障的發(fā)生。

2. 簡(jiǎn)單和可靠的反饋環(huán)路補(bǔ)償可使電源全部采用陶瓷輸出電容器以保持穩(wěn)定，從而有助于實(shí)現(xiàn)較小的解決方案尺寸。

3. 可在高電流多相設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易和準(zhǔn)確的均流。

不過，對(duì)于高電流輸出 (通常大于 20A)，低 DCR 電感器將不能產(chǎn)生一個(gè)足夠的電壓斜坡信號(hào)以使電流模式控制器在所有的工作條件下都保持穩(wěn)定，因此不得不使用電壓模式控制器。這種情況即將得到改變。

凌力爾特公司推出了 LTC3866，這款電流模式控制器能夠檢測(cè)一個(gè)非常低的斜坡電壓并保持卓越的穩(wěn)定性。LTC3866 是首個(gè)真正的電流模式控制器，其突破了最小 1m 的電感器 DC 電阻要求，并仍然保持了穩(wěn)定性。

引言

LTC3866 是一款峰值電流模式同步降壓型 DC/DC 控制器，其采用了一種新穎的 DCR 檢測(cè)架構(gòu)，此架構(gòu)可改善電流檢測(cè)信號(hào)的信噪比，從而允許使用非常低 DC 電阻的功率電感器?？刹捎靡粋€(gè)低至 0.17m 的功率電感器 DC 電阻，以最大限度地提高轉(zhuǎn)換器效率并增加功率密度。此外，這種新型 DCR 檢測(cè)方法還大幅降低了低 DCR 電阻應(yīng)用中常見的開關(guān)抖動(dòng)。DCR 溫度補(bǔ)償功能電路可在寬廣的溫度范圍內(nèi)保持一個(gè)恒定和準(zhǔn)確的電流限制門限。

LTC3866 可在一個(gè) 4.5V 至 38V 的輸入電壓范圍內(nèi)運(yùn)作，該范圍涵蓋了眾多的應(yīng)用。強(qiáng)大的內(nèi)置 N 溝道 MOSFET 柵極驅(qū)動(dòng)器允許使用高功率外部 MOSFET、DrMOS 器件或電源構(gòu)件 (Power Block)，以提供高達(dá) 40A 的輸出電流，以及 0.6V 至 3.5V (當(dāng)采用內(nèi)置遠(yuǎn)端采樣差分放大器時(shí)) 和 0.6V 至 5V (當(dāng)未使用遠(yuǎn)端采樣時(shí)) 的輸出電壓。對(duì)于更高功率的多相應(yīng)用，可以通過把多個(gè)器件的 ITH 引腳連接在一起以輕松實(shí)現(xiàn)多個(gè) LTC3866 的并聯(lián)?？梢赃x擇一個(gè) 10mV 至 30mV的低電流檢測(cè)門限。固定的工作頻率可在 250kHz 至 770kHz 的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，也可同步至一個(gè)外部時(shí)鐘。其他特點(diǎn)包括一個(gè)內(nèi)部偏置電壓調(diào)節(jié)器、軟起動(dòng)或跟蹤、過壓保護(hù)、短路軟恢復(fù)、電流限值折返、熱停機(jī)和外部 VCC 控制。LTC3866 采用耐熱性能增強(qiáng)型 4mm x 4mm QFN-24 封裝和 TSSOP-24E 封裝。