具有快速COT的OptiMOS IPOL稳压器

电信、基站和服务器运营商已经得到了 OptiMOS IPOL 的支持，开发和发布了三种类型的电压调节器来增强他们的流程。名为 IR3887M、IR3888M 和 IR3889M 的新器件设计有集成负载点稳压器OptiMOS TM IPOL，基于 COT（恒定导通时间）控制架构。

这三款器件旨在支持在 85 o C 环境温度下运行的服务器、基站和电信等应用，这些应用需要高效率和高密度。OptiMOS IPOL 新系列稳压器由增强稳定性的 COT 引擎组成，能够提供非常快速的瞬态响应，而无需任何外部补偿。同步降压稳压器支持 4.3V 至 17V 的宽输入电压范围（如果使用外部偏置电源，V min = 2V），同时通过精密参考电压 (0.6V ± 0.5%）。

IR3887M、IR3888M 和 IR3889M 新型稳压器可在轻负载下提供高效率、热补偿内部过流保护和四个可选限制，用于更便宜和更小的电感器、欠压、过压和过热保护。开关频率可在 600 kHz 至 2 MHz 的范围内选择，可实现较小的 PCB 尺寸和更少的物料清单 (BOM)，从而简化设计和 PCB 布局。

该系列中的所有器件都确保了非常高的效率值、低功率损耗以及对高达 30A 的连续电流进行热处理的能力。

尤其是 IR3887M，它是市场上最小的 30A 设备。融合英飞凌最新一代 FET 和增强型封装技术，可在 4mm x 5mm 的小尺寸中支持 3 A 的热支持。

IR3888M 和 IR3889M 采用 PQFN 封装，尺寸为 5mm x 6mm。IR3888M 可处理高达 25A 的连续电流，并且符合 RoHS2。

COT控制方式

恒定导通时间 (COT) 控制模式是一种日益流行的基于纹波的架构，由于其非常简单的控制回路设计和快速的负载瞬态响应（由于带宽宽），支持这三种器件。该解决方案还实现了相对恒定的开关频率、良好的输出调节和轻负载下的极高效率，几乎不需要额外的设计工作。IR388x 器件具有专有的快速恒定导通时间 (COT) 控制，可将输出电压 V O与结合内部斜坡信号的最低电压进行比较。当 V O降至该阈值以下时，将启动 PWM 信号以在固定的导通时间内开启高端 FET。本底电压由内部补偿误差放大器产生，它比较 VO带参考电压。相对于传统的 COT 控制，快速的 COT 控制显着改善了输出电压调节。图 1 显示了 IR3887M 器件的典型应用图。

图1：IR3887M基本应用电路

新增功能

OptiMOS TM IPOL 器件运行两种不同的模式：强制连续导通模式 (FCCM) 和二极管仿真模式 (DEM)。使用 FCCM，电压调节器始终作为具有伪恒定开关频率的同步降压转换器运行，因此可实现小的输出电压纹波。降压开关稳压器是当今客户 POL 应用广泛使用的解决方案。在 DEM 模式下，同步 FET 在电感电流接近零时关闭，这降低了开关频率并提高了轻载时的效率。在重负载下，FCCM 和 DEM 以相同的方式运行。通过连接一个外部电阻器，可以从 600 kHz 到 2 MHz 的一组离散值中选择开关频率 f sw。基于选定的 f sw时，电压调节器产生的控制FET的相应导通时间对于给定PV中和V Ò，根据以下公式：

T on = (V O /PV in ) * (1/f sw )

其中 f sw是所需的开关频率，PV in是功率级的输入电源，V O是输出电压。在运行过程中，器件监测PV in和V O，并能自动调整导通时间以维持预先选定的f sw。随着负载的增加，开关频率可以增加以补偿功率损耗。图2示出典型的效率曲线，对于输出电压V的不同值Ó PV：称为以下条件中= 12V，F SW = 600千赫，FCCM操作模式，T AMB=25°C，自然对流（无气流）。效率曲线包括 IR388x 器件的损耗、电感损耗、输入和输出电容的损耗以及 PCB 走线损耗。

图 2：典型效率曲线 – PV in =V in =12V，F sw =600 kHz

OptiMOS TM IPOL 器件（图 3）具有内部数字软启动功能，可控制输出电压上升并限制启动时的电流浪涌。内部软启动信号在定义的持续时间内从 0 V 线性上升至 0.6 V，该持续时间不随输出电压而变化。稳压器有四个软启动时间选项，可通过外部电阻器进行选择。输出电压可以通过外部分压器进行编程。FB 电压与 0.6 V 的内部参考电压进行比较。当输出达到其所需值时，分压比设置为在 FB 引脚（图 1）提供 0.6 V。反馈电阻分压器根据以下公式计算：

V O = V ref * (1 + R FB1 /R FB2 )

其中R FB1和R FB2是顶部和底部反馈电阻（见图1）。

OptiMOS™ IR3887M、IR3889M、IR3888M 集成负载点 DC-DC 稳压器是易于使用、完全集成的高效设备，可提高效率和功率密度并简化服务器、企业存储、网络通信中 POL 应用的设计路由器和交换机、数据通信和电信基站。


审核编辑：刘清