DC/DC 控制器兼有數字電源系統(tǒng)管理功能和模擬控制環(huán)路，以實現(xiàn) ±0.5% 的 VOUT 準確度

LTC3883 / LTC3883-1 是一款通用、單通道、多相 (PolyPhase®)、降壓型控制器，具有數字電源系統(tǒng)管理、高性能模擬控制環(huán)路、內置驅動器、遠程輸出電壓檢測和電感器溫度檢測功能。為了最大限度地減小解決方案尺寸和成本，LTC3883 / LTC3883-1 采用了凌力爾特公司正在申請專利的自動校準程序以測量電感器 DC 電阻，在跨電感器兩端逐周期測量電流時 (無損耗 DCR 檢測) 得到準確的輸出電流測量值。LTC3883/-1 基于流行的雙通道 LTC3880/-1。

數字電源管理

今天數據中心系統(tǒng)的挑戰(zhàn)是，盡可能提高系統(tǒng)所有層面的效率，包括負載點、電路板、機架甚至安裝層面，以變得更加環(huán)保。例如，將工作流發(fā)送給盡可能少的服務器、關閉目前不需要的服務器等，從而可降低系統(tǒng)的總體功耗。能做到這一點并達到系統(tǒng)性能目標 (計算速度、數據傳輸速率等) 的惟一方式是，采用一個全面的數字電源管理系統(tǒng)，以實時監(jiān)視所有層面的功耗數據。

過去，設計師用一堆混雜的 IC 胡亂拼湊數字電源管理解決方案，這些 IC 包括監(jiān)察器、排序器、DAC 和 ADC。這類解決方案除了固有的復雜性以外，還不易擴展，需要為未來的系統(tǒng)升級進行大量前期規(guī)劃。LTC3883 / LTC3883-1 DC/DC 控制器整合了所有數字電源管理功能，消除了上述復雜性，因此可構成一個易用、堅固和靈活的負載點 (POL) 電源管理解決方案。

LTC3883 / LTC3883-1 可以自主工作或通過業(yè)界標準的 I2C 串行總線，與系統(tǒng)主處理器通信，以獲取命令、實施控制并報告遙測數據。這使得可以直接從 LTC3883 / LTC3883-1 監(jiān)視關鍵的工作信息，例如實時電壓、電流和溫度，這些信息可用來動態(tài)優(yōu)化系統(tǒng)性能和可靠性。通過訪問這些信息，能預測電源系統(tǒng)故障，并采取預防性或調解措施。

重要的穩(wěn)壓器參數 (例如輸出電壓和電流限制、裕度控制電壓、過壓和欠壓監(jiān)察限制、啟動特性和時序、以及故障響應) 都可以通過該串行總線直接設定，而無需采用電阻器、排序器、監(jiān)視 IC 等外部組件。

由于有了數字電源系統(tǒng)管理，所以能快速、高效地開發(fā)復雜的多軌系統(tǒng)。LTpowerPlay™ 軟件使設計工作得到了進一步簡化，并能通過 PC 監(jiān)視電路板和調節(jié)參數。這就使設計師能進行調試和在線測試 (ICT)，而無需重新給電路板布線或更換組件。

圖 1：采用 LTC3883 實現(xiàn)的數字電源系統(tǒng)管理

圖 2：具 DCR 檢測的高效率 500kHz 1.8V 降壓型轉換器

INTERFACE：接口

圖 3：采用 LTpowerPlay 軟件的完整開發(fā)平臺

USB to PMBus Controller：USB 至 PMBus 控制器

Demo Board：演示電路板

Socketed Programming Board：插座式設置電路板

Customer Board with LTC3883/LTC3883-1：采用 LTC3883 / LTC3883-1 的客戶電路板

Demonstration Kit：演示工具包

Or：或

Socketed Programming：通過插座式設置

In-Circuit Serial Programming：通過串行總線在線設置

特色概述

LTC3883 / LTC3883-1 是一款單輸出同步降壓型 DC/DC 控制器，集成了電源 FET 柵極驅動器和一個模擬電流模式控制環(huán)路，該環(huán)路能以 6 個相位的 PolyPhase 模式工作。頻率可以在 250kHz 至 1MHz 范圍內設定，如果有外部振蕩器可用，那么內部鎖相環(huán)能使 LTC3883 / LTC3883-1 與相同范圍內的任何頻率同步。

LTC3883 / LTC3883-1 具有優(yōu)化的柵極驅動器死區(qū)時間，以最大限度地降低開關損耗和體二極管傳導，從而在所有工作條件下保持高效率。該器件支持 4.5V 至 24V 的寬 VIN 范圍和 0.5V 至 5.5V 的 VOUT 范圍。精確的基準、12 位 DAC 和溫度補償模擬電流模式控制環(huán)路產生 ±0.5% 的 DC 輸出電壓準確度，集成的高壓側輸入電流檢測放大器允許準確的輸入電流檢測和電感器 DCR 自動校準。

16 位數據采集系統(tǒng)提供輸入和輸出電壓及電流、占空比和溫度的數字回讀。用戶可以回讀重要參數的峰值。關鍵控制器參數可以通過 PMBus 設定。故障記錄包括非易失性存儲器中的中斷標記和黑匣子記錄器，該存儲器儲存發(fā)生故障之前瞬間的工作狀態(tài)。

LTC3883 的特點是內置了一個 LDO 穩(wěn)壓器，以提高集成度，而 LTC3883-1 用外部 5V 偏置電壓供電以提高效率。這兩款器件都采用耐熱增強型 32 引線 5mm x 5mm QFN 封裝，工作節(jié)溫范圍或者為 -40°C 至 105°C (E 級) 或者為 -40°C 至 125°C (I 級)。

PMBus 控制

LTC3883 / LTC3883-1 PMBus 接口允許以數字方式設定關鍵的電源參數以及重要的實時狀態(tài)數據回讀。運用凌力爾特的 LTpowerPlay 開發(fā)軟件，可以將配置參數下載到內部 EEPROM 中。圖 5 顯示了基于 PC 的 LTpowerPlay 開發(fā)平臺，該平臺具備 USB 至 I2C / SMBus / PMBus 適配器。器件一旦按照所希望的那樣配置完畢，就可以自主工作，而無需主機控制，因此無需額外的固件或微控制器。

通過 PMBus 可以設定以下電源參數：

輸出電壓和裕度電壓

基于電感器溫度的溫度補償電流限制門限

開關頻率

過壓和欠壓高速監(jiān)察器門限

輸出電壓接通/斷開時間延遲

輸出電壓上升/下降時間

輸入電壓接通/斷開門限

輸出軌接通/斷開

輸出軌裕度高/裕度低

對內部/外部故障的響應

故障傳播