LTC三路輸出三相控制器改善功率轉換器性能

當今的電信、服務器和網絡應用要求從眾多的電壓軌來供電。擁有10個以上電壓軌 (電壓范圍從5V至1V或更低) 的情況是司空見慣的。這些電路板上常常布滿了會產生熱量的FPGA或微處理器，因而需要既緊湊又高效的功率轉換器。此外，這些轉換器或許還必需滿足諸如快速負載階躍響應和電壓軌跟蹤等其它要求。

LTC3773開關穩(wěn)壓器滿足甚至超過了上述要求。該器件是一款內置柵極驅動器的三相、三路輸出同步降壓型控制器，采用5mm x 7mm QFN或36引腳SSOP 封裝。其開關頻率可被設定為220kHz、400kHz或560kHz，也可同步至一個頻率范圍為160kHz至700kHz的外部時鐘。該控制器能夠從高達36V的輸入電壓執(zhí)行降壓操作，并可在0.6V至5V的范圍內設置輸出電壓。

圖 1 示出了一款采用 LTC3773 控制器的高密度三路輸出 DC/DC 轉換器，每個輸出可提供高達 5A 的電流。圖 2 示出了每種輸出在不同負載電流條件下的效率曲線，實現(xiàn)了高達 93% 的效率。通過采用雙通道 FET 和400kHz 的開關頻率 (它允許使用 7mm x 7mm 的鐵氧體電感器) 節(jié)省了占用空間。

對 3 個電壓軌進行異相開關操作將實現(xiàn)性能的提升和成本的減少。運用三相操作來替代單相操作能夠使輸入電容器紋波電流減小 50% 以上 (如圖 3 所示)，因而允許使用較小的輸入電容?？梢园褍上嗷蚋嘞嗟妮敵鲞B接在一起，這也將起到減小輸出紋波電流的作用，并加快負載階躍響應。利用 CLKOUT 引腳 (僅采用 QFN 封裝的器件具有該引腳) 可實現(xiàn)多達 6 個相位的同步。由於 LTC3773 采用了峰值電流模式架構，因此在并行相位之間實現(xiàn)了快速而準確的均流。

每個電壓軌的補償是利用 ITH 引腳 (誤差放大器輸出)上的一個 RC 網絡來完成的。外部 ITH 補償和電流模式拓撲結構使得設計師能夠借助極小的輸出電容 (可采用多種類型的電容器，包括導電聚合物電容器、鉭電容器和陶瓷電容器) 來輕松地實現(xiàn)轉換器的穩(wěn)定，同時仍然實現(xiàn)快速負載階躍響應 (見圖 4 )。

LTC3773 的其他特點包括電壓軌跟蹤和排序、一個PGOOD (電源良好) 信號和三種可選的輕負載工作模式(連續(xù)傳導模式、Burst Mode? 操作和脈沖跳躍模式)。

結論

如今，當設計師在其電信、服務器或網絡系統(tǒng)中需要兼具緊湊和成本效益性的三路電源軌時，他們擁有了一款完美且實用的解決方案。