LTC?3856 是一款功能豐富、功能豐富的通用型單輸出兩相同步降壓型控制器，具有片內(nèi)驅(qū)動(dòng)器、遠(yuǎn)端輸出電壓檢測、電感器 DCR 溫度補(bǔ)償、級脫落?模式和有源電壓定位 （AVP）。它適用于將 4.5V–38V 的輸入轉(zhuǎn)換為 0.6V 至 5V 的輸出。LTC3856 有助于為電信和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、工業(yè)和醫(yī)療儀器、DC 配電系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)高效率、高功率密度解決方案。該控制器采用 32 引腳 5mm × 5mm QFN 和 38 引腳 TSSOP 封裝。

主要特點(diǎn)

LTC3856 的恒定頻率峰值電流模式控制架構(gòu)提供了一個(gè)高達(dá) 770kHz 的可鎖相頻率。對于高頻應(yīng)用而言，LTC3856 由于其小的最小導(dǎo)通時(shí)間 （90ns） 得以在低占空比下工作，從而能夠在非常小的空間內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)較大的降壓比應(yīng)用。

LTC3856 包括一個(gè)用于遠(yuǎn)端輸出電壓檢測的高速差分放大器，該放大器可消除重負(fù)載條件下由 PCB 壓降引起的調(diào)節(jié)誤差。圖1所示為典型的4.5V~14V輸入、1.5V/50A輸出應(yīng)用原理圖。

圖1.一款 1.5V/50A、兩相轉(zhuǎn)換器，內(nèi)置 LTC2。

LTC3856 的兩個(gè)通道采用反相操作，從而減小了輸入 RMS 電流紋波，從而減小了輸入電容。通過使用 CLKOUT、PLLIN 和 PHASMD 引腳，可將多達(dá) 3856 個(gè) LTC12 組合在一起以實(shí)現(xiàn) 3856 相操作。由于其峰值電流模式控制架構(gòu)，LTC2 提供了快速逐周期動(dòng)態(tài)均流和緊密的 DC 均流，如圖 所示。

圖2.負(fù)載瞬態(tài)性能。

LTC3856 的最大電流檢測電壓可選擇 30mV、50mV 或 75mV，因而允許使用電感器 DCR 或分立式檢測電阻器作為檢測元件。電感繞組電阻 （DCR） 隨溫度而變化，因此 LTC3856 通過 ITEMP 引腳檢測電感器溫度，并在很寬的溫度范圍內(nèi)保持一個(gè)恒定的電流限值。它使高效電感DCR檢測在大電流應(yīng)用中更加可靠。

在重負(fù)載條件下，LTC3856 在恒定頻率 PWM 模式中工作。在輕負(fù)載下，它可以在以下三種模式下工作：突發(fā)模式操作、強(qiáng)制連續(xù)模式和級脫落??模式。突發(fā)模式操作在一到幾個(gè)周期的脈沖序列中切換，輸出電容器在內(nèi)部休眠期間提供能量。這在非常輕的負(fù)載下提供了最高的效率。強(qiáng)制連續(xù)導(dǎo)通模式 （CCM） 提供從空載到滿負(fù)載的連續(xù) PWM 操作，從而提供盡可能低的輸出電壓紋波?？?a target="_blank">編程級脫落模式是 LTC3856 所獨(dú)有的。在級脫落模式下，一個(gè)通道可在輕負(fù)載時(shí)關(guān)斷，以減少與開關(guān)相關(guān)的損耗，從而在負(fù)載范圍內(nèi)提高效率，最高可達(dá)滿載的 20%。

可編程有源電壓定位 （AVP） 是 LTC3856 的另一個(gè)獨(dú)特設(shè)計(jì)特性。AVP 根據(jù)其電流負(fù)載修改穩(wěn)定的輸出電壓。AVP可以改善整體瞬態(tài)響應(yīng)并節(jié)省輸出電容。

載物臺(tái)脫落模式

在輕負(fù)載下，與開關(guān)相關(guān)的功率損耗在總損耗中占主導(dǎo)地位。利用級減除模式，LTC3856 能夠在輕負(fù)載條件下關(guān)斷一個(gè)通道，以減小與開關(guān)相關(guān)的損耗。當(dāng) MODE 引腳連接至 INTVCC 時(shí)，LTC3856 進(jìn)入級脫落模式。這意味著第二個(gè)通道在 I千低于某個(gè)編程閾值。閾值電壓V棚在我千根據(jù)以下公式進(jìn)行編程：

有一個(gè)精密的7.5μA電流從ISET引腳流出。將電阻連接到 SGND 可設(shè)置 V艾賽特電壓。

電流模式控制允許 LTC3856 從 2 相操作平穩(wěn)過渡到 1 相操作，反之亦然，如圖 3 和圖 4 所示。電壓模式、多相電源無法在 1 相和 2 相操作之間平穩(wěn)轉(zhuǎn)換。

圖3.級脫落模式：2 相到 1 相轉(zhuǎn)換。

圖4.級脫落模式：1 相到 2 相轉(zhuǎn)換。

載物臺(tái)脫落模式帶來的效率改進(jìn)如圖5所示。由于具有更強(qiáng)的柵極驅(qū)動(dòng)器和更短的死區(qū)時(shí)間，LTC3856 在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)比 LTC4（一款相當(dāng)?shù)膯屋敵?、兩相控制器）高約 5%~3729% 的效率。通過級脫落模式，在輕負(fù)載下可進(jìn)一步顯著提高效率。在2%負(fù)載下，效率提高5%。

圖5.效率比較。

有源電壓定位

瞬態(tài)性能是最新電源要求中的一個(gè)重要參數(shù)。為了最大限度地減小負(fù)載階躍期間的電壓偏移，LTC3856 采用 AVP 來降低由負(fù)載階躍引起的峰峰值輸出電壓偏差，而不必增加輸出濾波器電容。同樣，在應(yīng)用中可以降低輸出濾波器電容，同時(shí)保持峰峰值瞬態(tài)響應(yīng)。

LTC3856 通過監(jiān)視檢測電阻器 R 兩端的電壓來檢測電感器電流信息意義或兩個(gè)通道的DCR傳感網(wǎng)絡(luò)。壓降相加并施加為V預(yù) AVP在 AVP 和 DIFFP 引腳之間，通過電阻器 R 連接預(yù) AVP.然后，V預(yù) AVP通過 R 縮放AVP并添加到輸出電壓中作為負(fù)載壓降的補(bǔ)償。如圖6所示，載荷斜率（R下垂） 設(shè)置為：

通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，AVP可以將負(fù)載瞬態(tài)引起的峰峰值電壓尖峰降低50%，如圖7和圖8所示。

圖6.可編程 AVP。

圖7.瞬態(tài)性能，無需 AVP。

圖8.AVP 的瞬態(tài)性能。

結(jié)論

LTC3856 為其小型 5mm × 5mm 32 引腳 QFN 封裝提供了一套超大的功能。它可以使用溫度補(bǔ)償 DCR 檢測和級脫落模式/突發(fā)模式操作來高效運(yùn)行。即使輸出電容降低，AVP也可以改善瞬態(tài)響應(yīng)。跟蹤、強(qiáng)大的片上驅(qū)動(dòng)器、多芯片操作和外部同步功能填補(bǔ)了其功能菜單。LTC3856 非常適合高電流應(yīng)用，例如電信和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、工業(yè)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用。

審核編輯：郭婷