新型集成电路简化嵌入式POL DC／DC转换器设计

L!j C巾hin国a In集tegr成ated电Cir路cuit 企业与产旦I：111：11— ■●■■一 正卫-J．， 新墨集成电路简化嵌入式 POL DC／DC 转换嚣设计 凌特公 司电源产品部产品 市场经理Tony Armst rong 1、背景 大多数嵌入式系统都是 由 48V 背板供电的。这 个电压通 常要降至较低的 12V 或 5v 中间电压 ，以 向系统内的电路板支架供 电。然而 ，这些电路板上的 大多数分支电路或集成电路所要求 的供 电电压范围 为 0．8V 至 3．3V，供电电流范围为数十毫安至数十 安培。结果 ，需要负载点( POL )DC／DC 转换器将 12V 或 5V 电压降低至这些分支 电路或集成 电路所 需的电压和电流值。 因为这些系统 的空间和冷却能力是很有限的 ， 所以任何 POL 转换器都要既小巧又高效 ，这是极端 重要 的。此外 ，很多微处理器 和数 字信 号处理器 ( DSP )都需要 内核 电源和一个输入 ／输 出( I／O ) 电 源 ，这些电源在启动时必须排序。设计师们必须考虑 在加电和断电操作时内核和 I／0 电压源的相对电压 和时序 ，以符合制造商规定的性能规格 。如果没有正 确的电源排序 ，就可能 出现闭锁或过高的电流消耗 ， 这可能导致微处理器 I／O 端 口或存储器 、可编程逻 辑器件 ( PLD ) 、现场可编程 门阵列 ( FPGA )或数据 转换器等支持器件的 I／O 端 口损坏。为 了确保 内核 电压正确偏置之前不驱动 I／O 负载 ，内核电源和 I／O 电源跟踪是必需 的。 尽管就任何给定的 DC／DC 转换器而言，启动和 关断跟踪可以从外部实现 ，但是不 同系统 的电源排 序要求是千变万化的。解决方案包括 ：可通过可编程 接 口或 由外部组件 配置的专用标 准产品 ( ASSP ) 、 k H -n一，h · A - A ⋯；⋯⋯一 基 于可编程微控制器 的解决方案和 FPGA 解决方 案 。 2、功能丰 富的集成 电路 允许 最大的灵活性 不 良跟踪或排序的弊端是不可修复地损坏嵌入 式系统 中的一些器件。FPGA 、PLD、ASIC、DSP 和微 处理器一般在内核和 I／O 电源之间都放置作为 ESD 保护元件的二极管 。如果电源不满足跟踪和这些保 护二极管的正向偏置要求 ，那么器件就有可能被损 坏 。 电压排序 、跟踪和裕度 已经成为 DC ／DC 转换 器模块的常见功能 ，但 是 ，这些功能在 DC／DC 控制 器集成电路中却不怎么常见 。在凌特公司最近推出 具备所有这三种电源管理功能的同步降压型控制器 之前 ，情况一直是这样。LTC3770 这 种新型芯片也以 快速瞬态响应 、具有允许 与系统时钟同步的锁相环 ( PLL )和高度准确的电压基准而著称 。这种 电流模 式控制器能够在 4V 至 32V 的输入范围内工作 ，在 电流高达约 25A 时 ，仍能产生降压输出，参见图 1。 LTC3770 的恒定接通时间、谷值电流模式架构 加上非常低 的最小接通时间 ( 典型值为 50ns ) 允许 控制环路迅速响应负载步进。LTC3770 可以通过检 测 同步功率 MOSFET 上的压降进行 R 电流检 测。或者，就需要更精确地控制输出电流的系统而 言 ，可 以在功率更低 的 MOSFET 电源 中采用 常规检 维普资讯 http://www.cqvip.com ——企业与产品 煮 —————————————————] ●，' 测电阻无论哪 种情况 ．限流值郝是用 户呵编程 的 PB∞ LLFLTR 1"6 C s w 二 毒 日O。s T 薯G I|0 IH 制 ¨ O v仙8G B 嘴 P V sEI Is f 坼 h瞄 帅 MI：'GM V 图 1 LTC3770 将 12V 输入降至一个 2 ．5V／1OA 输出 渡控制器能 以非常低 的占窄比工作 ．．在极端情 况下 ．可 以用高达 32V 的输 人电压 提供一 个低至 ()．6v 的输 出 ，甚至是在 无负载的情况下 也能 实现。 在需要如此低输 出电压 的应用 中，该芯 片电压基准 的精确度就显得非常有意义 室温时 LTC3770 的 输出 电压准确度 规定为 ±0．5％，而 在 O 至 850 的温度范 围内则为 ±O．67％。在 滚器件的整个 1二作 ...