新一代微处理器和DSP需要在较低的工作电压下提供更多电流。
此,电流检测元件的电阻应尽可能低,以使传导损耗最小化。而,低电阻电流感测元件产生低斜坡电压,这对于在使用电流模式控制器时的稳定操作是不利的。斜坡电压使用电流模式控制方法导致开关电源的显着不稳定性,并且在许多应用中,开关电源可能变得不稳定。此,它通常由电压模式控制器代替,尽管电压模式控制器具有故障并且可能出现可靠性问题。文档提出了一种新的双输出DC / DC降压控制器,它采用电流模式解决了这个问题。文地址:http://www.eepw.com.cn/ article / 245933.htmDCR;当前模式;电压模式;检测电阻的电流DOI:使用控制电流模式开关电源10.3969 / j.issn.1005-5517.2014.4.011供给方法具有过电压模式控制器更高的可靠性几个优点,检测快速电流,逐周期,防止短路和输出过载。用电压模式控制的电源对过电流响应更慢,并且可能在某些应用中导致故障。单可靠的反馈环路补偿,电源通过陶瓷输出电容完全稳定,从而可以形成更小的解决方案。高电流多相设计中,可以轻松实现精确的功率分配。快的瞬态响应。而,在高电流输出(通常大于10A)的情况下,具有低DCR(直流电阻,即电感器的内部电阻)的电感器不能产生电压斜坡信号高到足以激活当前模式控制器。
所有工作条件下都稳定。此,电压模式控制器一直使用到现在。力尔特公司的新型LTC3774是一款双输出DC / DC降压控制器,可检测极低的斜坡电压并保持良好的稳定性。控制器提供实际电流模式控制,用于直流电阻小于1mΩ且保持稳定的电感器。去,当使用电流模式控制时,电感的DCR必须远高于1mΩ。于电感器中的功率耗散,这种较高的DCR限制了最大输出电流,其通常小于10A。
DCR短程电流控制器LTC3774是一款电流模式双输出同步降压DC / DC控制器,可通过增加电流检测信号来使用非常小的直流电阻(DCR)电感。DCR低至0.2mΩ的功率电感器可用于在高电流应用中将转换器效率最大化达95%,提高功率密度并降低输出纹波电压。种新的DCR检测方法还可以减少通常与小型DCR电阻应用相关的开关抖动。DCR温度补偿在很宽的温度范围内保持恒定且精确的电流阈值。LTC3774与外部电源链器件(如功率模块和DrMOS)以及分立的N沟道MOSFET晶体管和相关的栅极管理器配合使用,可实现灵活的设计配置。
LTC3774的输入电压范围为4.5V至38V,可产生0.6V至3.5V的固定输出电压。多可以并联12个相位,并且可以使用具有不同相位的时钟来最小化输入和输出滤波要求,以满足非常高的电流要求(高达360 A)。LTC3774提供200 kHz至1.2 MHz的可选固定工作频率,或者可以与外部时钟同步。差分放大器为两个输出电压提供真正的远程输出电压检测。可调节电流限制可配置为支持10至30 mV的极低检测电压,以最大限度地降低功耗。型应用的DCR值非常低.LTC3774采用全新方法设计和优化,可将检测信号的灵敏度降至14 dB。DCR检测正变得越来越流行,因为它不使用昂贵的电流感应电阻器并且消耗更少的功率,尤其是在高电流应用中。而,当DCR值低于1mΩ时,信噪比变得非常低并且电流检测困难。LTC3774采用专利方法解决了这一问题。常,外部元件的选择主要受负载要求的影响,从DCR值和电感的选择开始。后选择功率MOSFET,最后选择输入和输出电容。图1所示的图中,LTC3774与DrMOS一起用作馈电链设备。
DrMOS包括功率MOSFET和栅极控制器,简化了电路,降低了热设计负载,并创建了更紧凑的解决方案。电路的标称输入电压为12V,输出电压为1.5V,电流高达60A。用DCR =0.32mΩ的电感器,效率最高可达90%以上。充电电流较低时,LTC3774可以切换到高效突发模式,恒定频率脉冲跳变模式或强制连续导通模式。配置为突发模式操作和低负载条件时,转换器会在突发中生成多个脉冲,以维持输出电容上的充电电压。后关闭转换器并在禁用大多数内部电路时切换到待机模式。出电容提供充电电流。输出电容器的电压下降到设定值时,转换器重新启动,提供更多电流以完成充电电压。种方法大大提高了轻载的效率。LTC3774采用最先进的恒流模式控制架构。架构保证了峰值电流的限制,恒温阀芯逐个周期以及电源相之间的电流共享。器件独特的架构提高了电流检测电路的信噪比,使其成为低电压和大电流电源的理想选择。
噪比的增加使由切换噪声引起的抖动最小化,这可能导致信号错误。标准电流模式控制器相比,该器件可将最严重的开关抖动降低60%。外,LTC3774还包括两个电流检测引脚(SNSD 和SNSA ),用于在内部采集和处理斜坡信号,为传感信号提供14 dB的信噪比改善。压。流限制阈值是电感器的峰值电流及其DCR值的函数。
可以以5 mV,10至30 mV的增量进行微调。件之间的电流限制误差不超过1 mV,这保证了极高的精度。电感或检测电阻的DCR值较大的应用中,通过将SNSD 引脚短接至地来禁用引脚.LTC3774可以像任何其他典型的电流模式控制器一样进行配置。RC滤波器可用于检测输出电感信号。果使用RC滤波器,则其时间常数R C C可以等于输出电感的L / DCR值。这种类型的应用中,电流限制通常比指定的电流方向高五倍。
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