嵌入式POL DC／DC转换器设计

● 凌力尔特公司 电源产 品部Tony Armstrong 嵌 入 式 P O L D C／D C 转 换 器 设 计 大 多 数 嵌 入 式 系 统 都 是 通 过 48V 背 板供 电的 。这 个 电压 通 常 要 降 为更 低 的 12V 或 5V 中间 电压 ， 以 向 系 统 内 的 电路 板供 电 。然 而 ， 在 这 些 电路 板 上 ，大 多数 电路 都要 求 供 电 电压 范 围在 0．8V ～3 ．3V ，电 流 范 围为几 十 mA 至几 十 A 。因此 ， 需 要 负 载 点(POL )DC／D C 转 换 器对 12V 或 5V 降压 ， 以获 得 所 需 的 电 压 和 电流值 。 在 这 类 系统 中 ，空 间较 小 ，难 得 有 冷 却 系统 ，因此 ，就 任何 POL 转 换 器而 言 ，具有 小 体 积 和 高 效率 都 极 为重 要 。此 外 ，很 多 微 处理 器 和 DS P 都 同 时需 要 内核 电源 和 I／O 电源 ，这 两 种 电源在 启 动 时 必 须排 序 。设 计 师 必 须 考虑 在 加 电和 断 电 操 作 时 内 核与 I／O 电源 的相 对 电压 和 时序 ， 以满 足 制造 商 的要 求 。如 果 电源 排 序 不恰 当 ，就 可 能 出 现 闭 锁 或过 大 的 电流 消耗 ，这 有 可 能导 致 微 处 理器 I／O 端 口损 坏 或存 储 器 、 PLD 、FPG A 、数据 转 换 器 等 器件 的 I／O 端 口损坏 。为 了确 保 在 内核 电压 恰 当偏 置 之 前 不 驱 动 I／O 负 载 ，必 须 跟 踪 内核 和 I／O 电源 电压 。 尽 管 就 任 何 给 定 D C／DC 转 换 器 而 言 ，启动 和 停 机 跟 踪都 可 以从 外 部 实 现 ，但 是 不 同系 统 的 电源 排 序 要 求 却 各 不相 同 。其 解决 方 案包 括 ：采 用 可通 过 可 编 程接 口配 置 或 用 外 部 组 件 配 置 的 专 用 标 准 产 品 (ASS P)、基 于 微 控 制 器 的可 编 程 解 决 方 案 和 FPGA 解决 方 案。 功能 丰富的芯片 可实 现 更 高 的 灵 活性 在 嵌入 式 系统 中 ，跟 踪 或排 序 不 良的 后果 常 常 是使 器 件 产 生 不 可 修 复 的损 坏 。FPGA 、PLD 、ASIC、 DSP 和微 处 理 器一 般 都将 二 极 管作 为 ESD 保护 组 件 ，放 置在 内核 电源 和 I／O 电源 之 间 。如 果 电源违 反 了 跟 踪要 求并 使 保 护二 极 管 处 于正 向 偏 置状 态 ，那 么 器件 就 有可 能 损坏 。 电压 排 序 、跟踪 和 裕 度控 制 已 经 成 为 DC／DC 转 换器 模 块 的常 见 功 能 ，但 是 这 些 功 能 在 D C／DC 控 制 器芯 片 中却 不 常见 。凌 力 尔特 公 司 的 同步 降压 型 控 制器 LTC3770：~ 有 上 述 三 种 电 源 管 理 功 能 。 L TC3770 还 有 一 些 与 众 不 同之 处 ， 如快 速 瞬态 响 应 、允 许 与 系统 时 钟 同 步 的 锁 相 环 (PLL ) 以及 高 度 准 确 的基 准 。这 款 电流 模 式 控 制器 能 够 用 4V- 32V 的 输入 电压 工 作 ，可 以 在 电流 高达 25A 时产 生 降压 输 出 ， 参见 图 1。 LTC3770 的 恒 定导 通 时 间 、谷 值 电流 模 式架 构加 之 非常 低 的最 短 E lec tron ic D esig n ＆ App lication World -N ikkei E lectron ic s China 。 ≯ ‘ 三 萎 主 善 === 主≤ 、_； 专 ． 瞄 维普资讯 http://www.cqvip.com ￡ 毫 筐主 蔗 导 通 时 间(典 型 值 为 50ns)允 许 控 制 环 路 迅 速 响 应 负载 步 进 。LT C3770 可 以通过检 测 同步功 率 MOSFET 两 端 的压 降进 行 R 。 电流检 测 。就 需 要 更 精确...