这些小活动你都参加了吗?快来围观一下吧!>>
电子产品世界 » 论坛首页 » 综合技术 » 工业控制与自动化 » 多相同步DC-DCPWM控制器LTC1629

共1条 1/1 1 跳转至

多相同步DC-DCPWM控制器LTC1629

菜鸟
2008-06-02 09:03:33     打赏
  LINEAR公司生产的PWM控制器LTC1629是专门为低压大电流的DCDC变换电路设计的,其主要特点有:

  (1)通过使用PolyPhaseTM技术可以有效减少输入和输出电容器的数量,提高系统的响应速度,减少系统的体积和造价;

  (2)每1个单独的芯片可以同时驱动两路BUCK变换器,它们在相位上相差180°,且不需要另外的驱动元件;

  (3)电流控制模式可以实现完全的均流;

  (4)工作频率为150kHz~300kHz;

  (5)宽电源电压输入范围(4V~36V);

  (6)有比较完善的内部功能模块,减小外围电路的复杂程度,有利于实现快速应用,并提高系统的可靠性。

  2引脚排列

  3工作原理和PolyPhaseTM技术

     随着计算机技术的发展,低压大电流的电源已经成为1种新的需求,如何有效地提高电流变换的效率成为1个新的课题,应用LTC1629及其内含的PolyPhaseTM技术是1个不错的选择。它主要是通过多路DCDCBUCK变换器并联,并且这些并联的变换器之间输出是同步的,并互相错相,相当于提高了输入和输出的频率,这样可以减小输入和输出所含的波动电流,也就可以减少输出和输入电容器的容量,提高电路的响应速度。另外为了提高效率,在每1个BUCK变换器的续流二极管旁边并联了1个MOSFET,利用它导通时的低阻抗来减少在续流期间的损耗,这样可以极大地提高输出效率。由于电源的负载阻抗较低,所以输入输出都需要使用ESR比较低的电容器。

     随着并联数量的增大,波动电流也相应地减少了许多。

  4功能介绍和应用电路

     LTC1629分为两个型号,LTC1629LTC1629-PG,两者的区别是LTC1629具有1个内部可编程放大器,而LTC1629PG没有,但它有1套用于检测电源状态的比较器和相应的驱动电路。它们都是28引脚的封装形式。下面就各个部分作一简单的介绍。

     41工作频率的设定和同步时钟脉冲的分配

     每一个LTC1629都可以被建立为主模块,主模块的工作频率通过引脚PLLFLTR(引脚5)的电压决定。

     然后通过选择PHASMD(引脚7)的连接方式和将主模块的CLKOUT(引脚28)连接到从模块的PLLIN(引脚6),可以将多个LTC1629连接在一起并同步在主模块的脉冲下,但是它们将工作在不同的相位上。引脚CLOKOUT(引脚28)是输出同步脉冲,而输出脉冲的相位将决定于引脚PHASMD(引脚7)的电压,其关系如表1所示。

   表1  各输出与输入的同步脉冲之间的相位关系

PHASMD电压

0V

不连接

连接到引脚INTVCC

PLLIN

0

0

0

第一路的输出

0

0

0

第二路的输出

180°

180°

180°

CLKOUT

60°

90°

120°

      由此可以得到有相位差的输出序列。比如要得到1个6相的连接。

      42内部工作电压和MOSFET驱动电压的建立

      LTC1629的工作电源的输入脚是Vin(引脚24),该连接端需要用1个大电容可靠地接地。在1个内部变换电路的作用下,引脚INTVcc(引脚21)将输出1个5V的电压,成为内部供电电源和MOSFET的驱动电路的供电电源。同时它还提供EXTVcc(引脚22)输入端,当该输入端的电压大于4.7V时,内部的P沟道MOSFET将断开内部的5V变换器,将引脚INTVcc(引脚21)和引脚EXTVcc(引脚22)连接在一起,内部电源和MOSFET的供电电源将由脚EXTVcc(引脚22)来提供。

      43MOSFET驱动单元

      每1个LTC1629都可以同时驱动两路并联的BUCK变换器,它们之间的相位差是固定的180°,同时每1路驱动单元同时拥有对TOPMOSFET和BOTMOSFET的驱动电路,不需要另外的驱动器和外接电源。大大地减少了外围电路的复杂性,提高了系统的可靠性。

      其中特别是对TOPMOSFET的驱动,利用BOT-MOSFET导通的续流期间,使得电容器CB的1端接入地,通过二极管DB对它充电,在BOTMOSFET关断之后,通过这个电容器放电来驱动TOPMOSFET。所以这个电容器的容量必须较大,至少应该是TOPMOSFET输入电容的30倍~100倍。图中电路1个芯片之中有两套,分别驱动两套BUCK变换器。其中BOOST1(引脚25)、BOOST2(引脚18)用来连接电容器CB。TG1(引脚27),TG2(引脚16)是两个驱动输出端。SW1(引脚26),SW2(引脚17)用来连接TOPMOSFET的S端。

      44误差放大器

      LTC1629LTC1629-PG的不同主要在它们的内部自带的误差放大器上。在LTC1629中,通过设定脚AMPMD(引脚15)的电压,可改变该放大器的工作模式。当电压为零时,它相当于1个高共模抑制比的差分放大器;而当脚AMPMD(引脚15)连接到INTVcc(引脚21)时,它变为1个没有内部电阻反馈回路的差分放大器。但是对于型号LTC1629PG,它的AMPMD(引脚15)变为PGOOD(引脚15),它的内部放大器不可以改变,固定连接为高共模抑制比的差分放大器,通常误差放大器是用于将输出电压差分放大后用于反馈回路。在LTC1629-PG的内部带了1个另外的电路,如图7所示。

     当EAIN的输入在08V的±7.5%之间时,这个内部MOSFET将关闭。否则,该内部MOSFET将打开,通过上拉电阻器可以驱动相应的电路,实现相应的功能。EAIN(引脚)通常是来自与误差放大器经分压之后的输出。

      45软启动和保护单元

     RUN/SS(引脚1)提供了3种功能。

    (1)软启动功能

  电容器Css连接在RUN/SS(引脚1)和地之间,芯片内部的电流源提供1.2μA的充电电流到电容器Css,当RUN/SS(引脚1)端电压大于1.5V之后模块开始工作。当电压在1.5V~3.0V之间时,对BUCK变换器的电感输出限制从25mV上升到75mV。每路最大电流可以从下式得出:

IMAX=Vth/RSENSE

      其中,Vth是限制电压,RSENSE是测量电阻,其选值将在下面介绍。

    (2)过流保护功能

  当LTC1629开始工作并提供电流之后,如果输出电压小于平常输出电压的70%,电容器Css将放电。如果短路状态延续足够长的时间(这取决于Css的大小),LTC1629将关闭。如果在启动阶段发生短路,这个时间可以定义为:

tL01≈(Css×0.6V)/1.2μA=5×105Css

如果是发生在正常状态,则需加上下面的时间:

tL02≈(Css×3V)/1.2μA=2.5×106Css

    如果在INTVcc(引脚21)和RUN/SS(引脚1)之间加上1个上拉电阻器,就可以屏蔽掉这个功能,这个方式在调试时是非常有用的。

    (3)控制启动运行

  通过外部电路控制RUN/SS(引脚1)端的电压,可以使模块运行或者关闭。

      46电流检测和PWM的产生

     每1个TOP-MOSFET在时钟脉冲到来时被打开,在电流比较器重置RS触发器之后被关闭。其中引脚Ith(引脚8)的电压决定最大的电感电流。每1个BUCK变换器的电感输出电流需要1个电阻器来测量,其阻值由下式确定:

RSENSE=(50mV/IMAX)N

     这个电压和Ith的电压通过电流比较器,决定了PWM脉冲的占空比。一般的连接方式如图8所示。

     将输出电压的正负端分别连接到VOS+(引脚12)和VOS-(引脚11),通过这个高共模抑制的差分放大器A1,将在脚(DIFFOUT)上的输出电压,经过分压之后送入误差放大器的输入EAIN(引脚4),将它与基准电压0.8V比较后输出到Ith(引脚8)。

     它的整个调节过程是这样的:输出电流减小,输出电压会变大,导致EAIN(引脚4)的输入变大,EA放大器的输出变小,由此也就决定了电感器电流的峰值必须减小,在下1个周期时,输出电流将减小,电压将下降,由此取得新的平衡,稳定了输出。应用OPTILOOPTM技术,调节Ith(引脚8)的电阻电容网络,可以得到较好的暂态响应特性。

     4结束语

     通过以上介绍,可以看出LTC1629系列电路是1种比较好的应用于低压大电流DCDC变换电路的控制电路。特别是PolyPhaseTM技术,是一种非常新颖和有效的技术。




关键词: 多相     同步     DC-DCPWM     控制器     LTC162    

共1条 1/1 1 跳转至

回复

匿名不能发帖!请先 [ 登陆 注册 ]