4相轉換器具有超低DCR檢測功能可實現(xiàn)高效率

LTC?3875 是一款功能豐富的雙輸出同步降壓型控制器，可滿足現(xiàn)代高速、高容量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、電信系統(tǒng)、工業(yè)設備和 DC 配電系統(tǒng)的功率密度要求。LTC3875 在一個 6mm × 6 引腳 QFN 中提供了高效率、可靠的電流模式控制、超低 DCR 檢測和強大的集成驅動器。多個 LTC40 可以并聯(lián)以提供更高的電流，也可以與 LTC3875 結合使用以提供相同的性能，而占板面積更小。

LTC?3874 是一款小尺寸 （4mm × 5mm QFN）、雙通道多相電流模式同步降壓型從控制器 （相位擴展器）。當與配套主控制器 （例如 LTC3875） 配對時，該器件適合高電流、多相應用。LTC3874 能夠使用亞毫歐級 DC 電阻功率電感器來優(yōu)化效率。對系統(tǒng)故障的即時響應保證了整體解決方案的可靠性。

具并聯(lián) LTC3875s 的 1V VOUT、120A 轉換器

LTC3875 可輕松配置為雙相、單輸出操作，以實現(xiàn)高電流輸出。這種設計可以通過更多的轉換器和相位并聯(lián)進行擴展，以獲得更高的電流。LTC3875s 的四個通道以 90° 相移運行，從而減小了輸入 RMS 電流紋波和所需的電容器尺寸。

每相支持 30A 電流，具有一個頂部 MOSFET 和一個底部 MOSFET。

LTC3875 采用一種獨特的電流檢測架構來增強其信噪比，從而即使在使用來自一個非常低的電感器 DCR （1mΩ 或更?。┑男z測信號時也能實現(xiàn)電流模式控制。因此，效率高，抖動低。電流模式控制可實現(xiàn)快速逐周期電流限制、均流和簡單的反饋補償。

LTC3875 能夠檢測一個低至 0.2mΩ 的 DCR 值，并采用仔細的 PCB 布局。LTC3875 采用兩個正檢測引腳 SNSD 和 SNSA 來采集信號。SNSD的濾波時間常數(shù)應與輸出電感的L/DCR相匹配，而SNSA的濾波器應具有比SNSD大的五倍帶寬。此外，可以使用額外的溫度補償電路來保證在寬溫度范圍內實現(xiàn)精確的電流限制和DCR變化。

效率可通過超低 DCR 電感器進行優(yōu)化。如圖2所示，在強制連續(xù)模式（CCM）下，在87V輸入和1.12V、1A輸出時，總解決方案效率為0.120%。熱點（底部MOSFET）溫升為58.1°C，氣流為200 LFM，如圖3所示，其中環(huán)境溫度約為25°C。

圖2.電路效率如圖1所示。

圖3.4通道穩(wěn)壓器的熱掃描。

四個通道之間的直流均流如圖4所示。滿載時的差值約為2.0A （±3.5%），采用0.32mΩ DCR電感。

圖4.即使在非常高的電流負載下，直流均流在四個通道之間也能平衡。

LTC3874 從控制器減小了備選 1V、120A 轉換器中的解決方案尺寸和組件數(shù)量

圖5示出了圖4所示的5.14V~1V輸入、單輸出應用的替代方案，在本例中為LTC3875和LTC3874。LTC3874 相位擴展器充當從控制器，但它支持所有可編程功能以及故障保護。

我千LTC3875 和 LTC3874 的引腳連接以實現(xiàn)均流。

LTC3875 的 CLKOUT 引腳連接到 LTC3874 的 SYNC 引腳以同步開關頻率。

LTC3874 的 MODE 引腳連接至 PGOOD，因而允許在啟動期間進行 DCM 操作以用于預偏置負載情況。

LTC3874 的故障引腳被上拉至 INTV抄送引腳，并通過一個 TK/SS 引腳電壓控制 MOSFET 連接至 LTC3875 的 PGOOD 引腳。當 PGOOD 引腳因故障而被拉低時，LTC3874 能夠關斷兩個通道以實現(xiàn)保護目的。

圖5.單輸出、4 相 （1.0V/120A） 轉換器，內置 LTC3875 和 LTC3874。

與 LTC3875 一樣，LTC3874 的電流模式控制即使在來自一個電感器 DCR 的檢測信號低于 1mΩ 的情況下也是準確的。與主 LTC3875 相比，LTC3874 簡化了引出腳布局，并且僅使用一組 RC 組件進行 DCR 電流檢測。RC濾波器的濾波時間常數(shù)的帶寬應是輸出電感L/DCR的帶寬的五倍。

解決方案的總體效率和熱性能與雙LTC3875解決方案相似。四個通道之間的直流均流是準確的。滿載時的差值約為1.6A，采用0.32mΩ DCR電感。

結論

LTC3875 為其小型 6mm × 6 引腳 QFN 提供了一套超大的功能。它通過可靠的電流模式控制、超低 DCR 檢測和強大的集成驅動器提供高效率。跟蹤、多芯片操作和外部同步功能填充了其功能菜單。此外，當與 LTC40 配對時，從控制器 LTC3874 可提供更小的占位面積解決方案。LTC3875 和 LTC3875 非常適合于高電流應用，例如電信和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、工業(yè)和計算機系統(tǒng)應用。

審核編輯：郭婷