具有电源系统管理功能的高性能单相DC/DC控制器

　　引言

　　LTC3883 是一款单相同步降压型 DC/DC 控制器，其具有一个用于对主要稳压器参数进行数字控制和监视的 PMBus 接口。该器件内置集成型 MOSFET 栅极驱动器，既能独立工作，也可与支持 PMBus 的其他凌力尔特器件一起工作于数字式管理系统中。LTC3883具有以下特点：

　　·4.5V~24V 输入电压和 0.5V~5.5V 输出电压范围

　　·在 –40°C 至 125°C 的整个工作温度范围内实现了±0.5% 的输出电压准确度

　　·采用 PMBus 接口以实现可编程电压、电流限值、排序、裕度调节、OV/UV 门限、频率同步和故障记录功能

　　·遥测回读参数包括 VIN、IIN、VOUT、IOUT、温度和故障

　　·外部分压器用于设定芯片地址、默认的开关频率和输出电压

　　·输入电流检测和电感器 DCR 自动校准

　　具 IIN 检测功能的 1.8V/30A 单相数字电源

　　图 1 示出了一款具有电感器 DCR 电流检测功能的 7V至 14V 输入、1.8V/30A 输出应用电路。为改善 DCR电流检测的精确度，LTC3883 检测电感器温度并补偿绕组电阻的温度系数。这种方法可确保回读电流和过流限值的准确度。LTC3883 的控制环路采用峰值电流模式控制，以实现快速瞬态响应和逐周期电流限制。图 2 示出了一个10A 负载阶跃瞬变的典型波形，所产生的最大偏差（相对于标称值） 仅为 60mV。

 

图 1：具 IIN 检测功能的 1.8V/30A 单相数字电源

　　图 2：一个 10A 负载阶跃的瞬态性能

　　输入电流检测

　　LTC3883 具有通过一个与降压型转换器输入侧相串联的电阻器 （如图 1 所示的 5mΩ 检测电阻器） 进行输入电流检测的功能。检测电压由 LTC3883 的 16 位内部ADC 转换为一个功率级输入电流。此外，一个内部IC 检测电阻器负责在 VIN 上检测芯片的电源电流，因此它能够提供芯片和功率级的输入电流测量。

　　电感器 DCR 自动校准

　　传统电感器 DCR 电流检测的问题是 DCR 的容差可高达 ±10%，因而极大地限制了电流回读准确度。为解决这一问题，LTC3883 采用了一种专有的电感器 DCR自动校准功能。图 3 示出了该电路的简化示意图。LTC3883 可准确地测量输入电流 IIN、占空比 （D） 和电流检测电压 （VCS），并根据下面的关系式对实际的DCR 值进行校准：

　

　　利用这种自动校准方法，可将输出电流回读准确度控制在 3% 以内，这与电感器 DCR 容差无关。

　　LTpowerPlay™ GUI

　　所有的电源系统管理功能皆可由基于 PC 的图形用户界面 LTpowerPlay 来控制，该 GUI 可兼容凌力尔特所有的电源系统管理产品。借助 LTpowerPlay，设计人员就能轻而易举地设置和控制整个电源系统，而无需编写一行代码。利用这款工具，无论是配置总线上的任何芯片，还是查验系统状态、读取遥测数据、检查故障状态和控制电源排序，均能轻松完成。

　　图 3：DCR 自动校准

　　结论

　　LTC3883 整合了一个同类最佳的模拟 DC/DC 控制器与完整的电源系统管理功能及高精度数据转换器，能实现前所未有的性能和控制水平。可将多个 LTC3883与其他的凌力尔特 PMBus 产品配合使用以优化多轨电源系统。功能强大的 LTpowrPlay 软件简化了复杂电源系统的开发。如果需要双输出，则可使用LTC3880，其同样具备电源系统管理功能。

——本文选自电子发烧友网3月《电源技术特刊》“EE Design”栏目，转载请注明出处，违者必究！