LTC3815單片式同步降壓型轉(zhuǎn)換器的性能應(yīng)用解決方案

引言

數(shù)字電源系統(tǒng)管理 (PSM) 控制器通常面向大電流負(fù)載點(diǎn) (POL) 應(yīng)用。較低電流應(yīng)用 (具高達(dá) 6A 負(fù)載電流) 也可得益于 PSM 功能。LTC?3815 是一款具數(shù)字電源監(jiān)視和控制功能的 6A 單片式同步降壓型轉(zhuǎn)換器。

LTC3815 采用一個(gè)可鎖相、接通時(shí)間受控、恒定頻率、電流模式架構(gòu)，能以最小的輸出電容提供極快的負(fù)載階躍瞬態(tài)響應(yīng)。另外，它還允許器件以非常低的導(dǎo)通時(shí)間運(yùn)作，這是在高開(kāi)關(guān)頻率時(shí)調(diào)節(jié)低輸出電壓所需要的，旨在盡量縮小解決方案尺寸。輸出電壓可利用單個(gè)外部電阻器在 0.4V 至 72% 的輸入電壓范圍內(nèi)編程，或者采用一個(gè)外部電壓基準(zhǔn)通過(guò)基準(zhǔn) (REF) 輸入引腳進(jìn)行設(shè)置。工作電源電壓范圍為 2.25V 至 5.5V，從而非常適合采用 2.5V、3.3V 或 5V 輸入電壓軌工作或采用鋰離子電池工作。

轉(zhuǎn)換器 (在 1MHz)

圖 1 示出了一款典型應(yīng)用電路，其具有一個(gè) 2.25V 至 5.5V 的輸入電壓范圍和 1.8V/6A 的輸出。

圖 1 所示電路的效率曲線示于圖 2。由于 LTC3815 即使在 1MHz 也能實(shí)現(xiàn)相對(duì)較高的效率，因此允許使用一個(gè)小電感器以最大限度縮減總占板面積和電路板尺寸，從而使這款器件尤其適合電路板空間或組件高度受限的應(yīng)用。

圖 3 示出了 LTC3815 在滿負(fù)載時(shí)的熱排放量。即使沒(méi)有空氣流，該 IC 也能在滿負(fù)載條件下保持低溫，熱點(diǎn)處的溫升僅為 37.4°C。

電源系統(tǒng)管理功能

LTC3815 擁有多項(xiàng) PSM 功能，包括輸出裕度調(diào)節(jié) (以 0.1% 的分辨率在 ±25% 的范圍內(nèi)) 的數(shù)字控制、故障狀態(tài)的回讀以及時(shí)間平均 (~4ms) 和峰值輸入 / 輸出電流、輸入 / 輸出電壓及溫度的監(jiān)視。LTC3815 不具備內(nèi)部 NVM (非易失性存儲(chǔ)器)，但是輸出電壓可通過(guò) PMBus 設(shè)定。PSM 功能可采用凌力爾特的免費(fèi) LTpowerPlay? 軟件 (一款基于 PC 的易用型 GUI，如圖 4 所示) 來(lái)訪問(wèn)。

例如，在 LTpowerPlay 中如欲把 VOUT 裕度調(diào)節(jié)至高裕度值，則簡(jiǎn)單地把 OPERATION 變更為 Margin High，然后點(diǎn)擊“W (PC to RAM)”圖標(biāo)以將這些寄存器值寫(xiě)入 LTC3815。當(dāng)該寫(xiě)入操作成功時(shí)，在遙測(cè)曲線圖 (圖 5) 上輸出電壓躍升至 1.05V。

結(jié)論

LTC3815 是具有數(shù)字電源系統(tǒng)管理功能的 6A 單片式同步降壓型穩(wěn)壓器。該器件提供了一款全面的解決方案，適合那些需要簡(jiǎn)單、緊湊和高效率設(shè)計(jì)、以及通常為功率高得多的 POL 轉(zhuǎn)換器而保留數(shù)字配置和監(jiān)視功能的應(yīng)用。