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以超低电感器 DCR 采样的电流模式开关电源
[发布时间]:2016年7月20日 [来源]:电子工程世界 [点击率]:2747
【导读】: 当电流模式开关电源与电压模式开关电源相比时,前者有几种优势: (1) 高可靠性,具快速、逐周期电流采样和保护能力 (2) 简单和可靠的环路补偿,全部用陶瓷输出电容器就可稳定 (3) 在大电流多相 ...

  不同工作模式的效率如图 3 所示。在 12V 输入电压时,满负载效率高达 90.3%。与采用 1m? 采样电阻器和具备相同功率级设计的电源相比,这大约改善了 1.4%。在没有任何空气流动时,热点 (底部 MOSFET) 的温度仅上升 39.6°C (如图 4 所示)。在这张图中,环境温度大约为 23.8°C。

图 3:图 2 电路的效率

  EFFICIENCY:效率

  Burst Mode® OPERATION:突发模式 (Burst Mode®) 工作

  PULSE-SKIPPING:脉冲跳跃模式

图 4:图 2 电路的热量测试

  独特的设计提高了效率以及噪声灵敏度。在采用非常低的 0.32m? 电感器 DCR 时,最差情况的开关节点抖动减轻了 60%,如图 5 所示。

图 5:在 12V 输入、1.5V/25A 输出时,对开关节点抖动的比较

  STANDARD DCR SENSING:标准 DCR 采样
  100ns/DIV:每格 100ns
  LTC3866 ENHANCED DCR SENSING:LTC3866 增强的 DCR 采样
  LTC3866 的另一个独特之处是短路软恢复。内部软恢复电路保证,当电源从短路情况恢复时没有过冲 (如图 6 所示)。

图 6:短路测试

  LTC3866 可以与一个电源构件一起使用,以实现更紧凑的设计和非常大的电流。图 7 显示了一款由两个并联的 LTC3866 + 电源构件电路组成的两相、高效率、1.5V/80A 电源。尽管该电源构件中电感器的 DCR 仅为 0.53m?,但是在 DC 和瞬态情况下的均流性能是十分出色的 (如图 8 所示)。

图 7:基于并联 LTC3866 和电源构件的高效率、1.5V/80A 电源

图 8:图 7 中 1.5V/80A 电源的均流性能

  在电感器的 DCR 值较高或使用 RSENSE 时,通过停用 SNSD+ 引脚 (将其短路至地) 就可以像使用任何典型的电流模式控制器一样使用 LTC3866。RSENSE 电阻器或 RC 滤波器可用来对输出电感器信号采样,或连接至 SNSA+ 引脚。如果使用了 RC 滤波器,其时间常数 R x C 就设定为等于输出电感器的 L/DCR。在这类应用中,电流限制 VSENSE(MAX) 是规定的 ILIM 之 5倍,SNSA+ 和 SNS– 的工作电压范围为 0V 至 5.25V。如果没有使用内部差分放大器,那么就可以产生 5V 输出电压 (如图 9 所示)。热量测试显示,在满负载且没有任何气流时,热点 (电感器) 的温度大约为 57.3°C (如图 10 所示),图中环境温度为 25°C。

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