DC/DC 控制器兼有數(shù)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(shù)字電源系統(tǒng)管理、高性能模擬控制環(huán)路、內(nèi)置驅(qū)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(shù)字電源管理

今天數(shù)據(jù)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(guān)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(shù)據(jù)傳輸速率等) 的惟一方式是，采用一個全面的數(shù)字電源管理系統(tǒng)，以實時監(jiān)視所有層面的功耗數(shù)據(jù)。

過去，設(shè)計師用一堆混雜的 IC 胡亂拼湊數(shù)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(shù)字電源管理功能，消除了上述復雜性，因此可構(gòu)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(shù)據(jù)。這使得可以直接從 LTC3883 / LTC3883-1 監(jiān)視關(guān)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(diào)解措施。

重要的穩(wěn)壓器參數(shù) (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(shè)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(shù)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(shè)計工作得到了進一步簡化，并能通過 PC 監(jiān)視電路板和調(diào)節(jié)參數(shù)。這就使設(shè)計師能進行調(diào)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(shù)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(zhuǎn)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(shè)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(shè)置

In-Circuit Serial Programming：通過串行總線在線設(shè)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(qū)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(nèi)設(shè)定，如果有外部振蕩器可用，那么內(nèi)部鎖相環(huán)能使 LTC3883 / LTC3883-1 與相同范圍內(nèi)的任何頻率同步。

LTC3883 / LTC3883-1 具有優(yōu)化的柵極驅(qū)動器死區(qū)時間，以最大限度地降低開關(guān)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(chǎn)生 ±0.5% 的 DC 輸出電壓準確度，集成的高壓側(cè)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(shù)據(jù)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(shù)字回讀。用戶可以回讀重要參數(shù)的峰值。關(guān)鍵控制器參數(shù)可以通過 PMBus 設(shè)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(nèi)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(shù)字方式設(shè)定關(guān)鍵的電源參數(shù)以及重要的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)回讀。運用凌力爾特的 LTpowerPlay 開發(fā)軟件，可以將配置參數(shù)下載到內(nèi)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(shè)定以下電源參數(shù)：

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(guān)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(nèi)部/外部故障的響應

故障傳播