LTC1735 和 LTC1736 是凌力爾特第三代 DC/DC 控制器的最新成員。這些控制器使用相同的恒定頻率、電流模式架構和突發(fā)模式?與上一代 LTC1435–LTC1437 控制器一樣工作，但具有改進的功能。使用光環(huán)?補償、新的保護電路、更嚴格的負載調(diào)節(jié)和強大的 MOSFET 驅動器，這些控制器是當前和未來幾代 CPU 電源應用的理想選擇。

LTC1735 與上一代 LTC1435 / LTC1435A 控制器的引腳兼容，只需極少的外部組件更改。保護功能包括內(nèi)部折返電流限制、輸出過壓撬棍和可選的短路關斷。0.8V ±1% 基準可提供未來微處理器所需的低輸出電壓和 1% 精度。工作頻率（可同步至500kHz）由一個外部電容器設定，從而在優(yōu)化效率方面具有最大的靈活性。

LTC1736 采用 1735 引腳 SSOP 封裝，具有 LTC24 的所有特性，以及針對 CPU 電源的電壓編程。LTC1736 應用中的輸出電壓由一個 5 位數(shù)模轉換器 （DAC） 設置，該轉換器根據(jù)英特爾移動 VID 規(guī)范在 0.925V 至 2.00V 范圍內(nèi)調(diào)節(jié)輸出電壓。

詳

LTC?1735 和 LTC1736 是同步降壓型開關穩(wěn)壓控制器，其采用一種可編程固定頻率 OPTI-LOOP 架構來驅動外部 N 溝道功率 MOSFET。OPTI-LOOP補償有效地消除了對C的限制外通過其他控制器進行正常運行（例如對低 ESR 的限制）。99% 的最大占空比限值提供了低壓差操作，從而延長了電池供電系統(tǒng)的工作時間。一個強制連續(xù)控制引腳可降低噪聲和RF干擾，并可在主輸出輕負載時禁用突發(fā)模式，從而輔助次級繞組調(diào)節(jié)。軟啟動由一個外部電容器提供，該電容器可用于正確排序電源。工作電流水平可通過一個外部電流檢測電阻器進行設置。寬輸入電源范圍允許在 3.5V 至 30V （最大值為 36V） 范圍內(nèi)工作。

保護

LTC1735 和 LTC1736 控制器中的新的內(nèi)部保護功能包括折返電流限制、短路檢測、短路閉鎖和過壓保護。這些功能可保護印刷電路板、MOSFET 和負載本身（CPU）免受故障影響。

故障保護：過流閉鎖

RUN/SS 引腳除了提供軟啟動功能外，還提供在檢測到過流情況時關斷控制器和閉鎖的能力。RUN/SS 電容器，C黨衛(wèi)軍，（參見圖5）最初用于打開和限制控制器的浪涌電流。在控制器啟動并給予足夠的時間對輸出電容充電并提供滿載電流后，C黨衛(wèi)軍用作短路定時器。如果輸出電壓在C后降至其標稱輸出電壓的70%以下黨衛(wèi)軍達到4.2V，假設輸出處于嚴重過流和/或短路狀態(tài)，C黨衛(wèi)軍開始放電。如果條件持續(xù)足夠長的時間，由 C 的大小決定黨衛(wèi)軍，控制器將被關斷，直到 RUN/SS 引腳電壓被回收。

通過向 RUN/SS 引腳提供 5V 順從性時的 >4μA 電流，可以覆蓋此內(nèi)置閉鎖 （有關詳細信息，請參閱 LTC1735 / LTC1736 的產(chǎn)品手冊）。該外部電流縮短了軟啟動周期，但也防止了RUN/SS電容器在嚴重過流和/或短路條件下的凈放電。

為什么要克服過流閂鎖？在設計的原型設計階段，可能存在噪聲拾取或布局不良的問題，導致保護電路閉鎖。破壞此功能將允許輕松排除電路和PC布局的故障。內(nèi)部短路檢測和折返電流限制仍然保持活動狀態(tài)，從而保護電源系統(tǒng)免受故障。設計完成后，您可以決定是否啟用閉鎖功能。

故障保護：電流限制和電流折返

LTC?1735 / LTC1736 電流比較器具有一個 75mV 的最大檢測電壓，從而產(chǎn)生一個 75mV/R 的最大 MOSFET 電流意義.LTC1735 / LTC1736 包括電流折返功能，以幫助在輸出短路至地時進一步限制負載電流。如果輸出下降一半以上，則最大檢測電壓從75mV逐漸降低至30mV。在具有非常低占空比的短路條件下，LTC1735 / LTC1736 將開始周期跳躍以限制短路電流。在這種情況下，底部MOSFET大部分時間將導通電流。平均短路電流約為30mV/R意義.請注意，此功能始終處于活動狀態(tài)，并且與短路閉鎖無關。

故障保護：輸出過壓保護 （OVP）

當穩(wěn)壓器的輸出上升到遠高于標稱電平時，輸出過壓撬棍接通同步 MOSFET，以熔斷輸入引線中的系統(tǒng)保險絲。撬棍會導致巨大的電流流動，比正常運行時更大。此功能旨在防止頂部 MOSFET 短路或短路至更高的電源軌;它不能防止控制器本身發(fā)生故障。

以前用于過壓保護的閉鎖撬棍方案存在許多問題（見表1）。最明顯，更不用說最煩人的，是由噪聲或瞬態(tài)暫時超過OVP閾值引起的令人討厭的跳閘。每次使用鎖存OVP時，都需要手動復位以重新啟動穩(wěn)壓器。更微妙的是由此產(chǎn)生的輸出電壓反轉。當同步 MOSFET 鎖存時，在輸出電容放電時，電感器中負載一個大的反向電流。當輸出電壓達到零時，它不會止步于此，而是繼續(xù)變?yōu)樨撝担钡椒聪螂姼须娏骱谋M。這需要在輸出端安裝一個相當大的肖特基二極管，以防止輸出電容和負載上出現(xiàn)過大的負電壓。

鎖存OVP電路的另一個問題是它們與動態(tài)CPU內(nèi)核電壓變化不兼容。如果輸出電壓從較高電壓重新編程為較低電壓，OVP 將暫時指示故障，因為輸出電容將暫時保持先前較高的輸出電壓。使用鎖存OVP，結果將是另一個閉鎖，需要手動復位才能獲得新的輸出電壓。為防止出現(xiàn)此問題，必須將OVP門限設置為高于最大可編程輸出電壓，當輸出電壓編程在其范圍底部附近時，這將無濟于事。

為了避免傳統(tǒng)鎖存 OVP 電路出現(xiàn)這些問題，LTC1735 和 LTC1736 采用了一種新的“軟鎖存”O(jiān)VP 電路。無論工作模式如何，只要輸出電壓超過調(diào)節(jié)點 7.5% 以上，同步 MOSFET 就會被強制導通。但是，如果電壓恢復到安全水平，則允許恢復正常工作，從而防止由噪聲或電壓重編程引起的閉鎖。只有在發(fā)生真實故障（例如頂部 MOSFET 短路）的情況下，同步 MOSFET 才會保持鎖存狀態(tài)，直到輸入電壓崩潰或系統(tǒng)保險絲熔斷。

新型軟鎖存壓保護 OVP 還提供保護并輕松診斷其他過壓故障，例如較低電源軌短路至較高電壓。在這種情況下，較高穩(wěn)壓器的輸出電壓被下拉至軟鎖存穩(wěn)壓器的OVP電壓，從而可以通過直流測量輕松診斷問題。另一方面，鎖存 OVP 在閉鎖時只能提供毫秒級的故障一瞥，迫使使用昂貴的數(shù)字示波器進行故障排除。

三種工作模式/一個引腳：同步、突發(fā)禁用和次級調(diào)節(jié)

FCB 引腳是一個多功能引腳，用于控制同步 MOSFET 的操作，并且是用于外部時鐘同步的輸入。當FCB引腳降至0.8V門限以下時，將強制采用連續(xù)模式操作。在這種情況下，無論主輸出端的負載如何，頂部和底部MOSFET都繼續(xù)同步驅動。突發(fā)模式操作被禁用，電感中允許電流反轉。

除了提供邏輯輸入以強制連續(xù)同步操作和外部同步外，F(xiàn)CB 引腳還提供一種調(diào)節(jié)反激式繞組輸出的方法。當反激式繞組需要時，無論主輸出負載如何，它都可以強制連續(xù)同步操作。為了防止在沒有外部連接的情況下不穩(wěn)定的工作，F(xiàn)CB引腳被一個0.25μA的內(nèi)部電流源拉高。

LTC1735 內(nèi)部振蕩器可通過施加一個至少 1.5V 的時鐘信號而同步至一個外部振蕩器P-P到 FCB 引腳。當同步至外部頻率時，突發(fā)模式操作被禁用，但由于電流反轉被抑制，因此在低負載電流下會發(fā)生周期跳躍。底部門將每 10 個時鐘周期亮起一次，以確保自舉電容保持刷新并保持頻率高于音頻范圍。施加在FCB引腳上的外部時鐘的上升沿開始一個新的周期。

同步范圍從 0.9 × fO至 1.3 × FO，帶 fO由 C 設置OSC.嘗試同步到高于 1.3 × f 的頻率O可能導致斜率補償不足，并在高占空比下導致環(huán)路不穩(wěn)定。如果在同步時觀察到環(huán)路不穩(wěn)定，則只需降低C 即可獲得額外的斜率補償OSC.工作頻率與C的關系圖OSC值如圖 2 所示。

圖2.COSCLTC1435/36 和 LTC1735/36 的值與頻率的關系。

表2總結了FCB引腳上可用的可能狀態(tài)。

圖3比較了穩(wěn)壓器在三種工作模式下的效率：強制連續(xù)工作、脈沖跳躍模式（在f = f時同步）O） 和突發(fā)模式操作。

圖3.三種工作模式的效率與負載電流的關系。

轉換為 LTC1735

LTC1735 與 LTC1435 / LTC1435A 引腳兼容，但組件變化很小。表 3 顯示了兩個控制器之間的差異。需要注意的重要事項是：

LTC1735 具有一個 0.8V 基準 （LTC1 則為 19.1435V），因而可提供較低的輸出電壓操作 （低至 0.8V）。因此，對于相同的輸出電壓，必須重新計算輸出反饋分壓器。

LTC1735 的最大電流檢測電壓是 LTC1435 的一半。這將檢測電阻中的功率損耗降低一半。因此，對于相同的最大輸出電流，電流檢測電阻必須切成兩半。

LTC1735 的柵極驅動器強度是 LTC3 的 1435×。這相當于驅動相同MOSFET的上升和下降時間更快，并且能夠驅動更大的MOSFET，并且由于轉換損耗而造成的效率損失更少。

速度

LTC1735 / LTC1736 專為用于比 LTC1435 系列更高的電流應用而設計。更強的柵極驅動允許并聯(lián)多個 MOSFET 或更高的工作頻率。LTC1735 通過將最短導通時間減小到小于 200ns 而針對低輸出電壓操作進行了優(yōu)化。但請記住，在高輸入電壓和高頻下，轉換損耗仍會對效率造成重大影響。僅僅因為 LTC1735 能夠在高于 300kHz 的頻率下工作，并不意味著它應該工作。圖4顯示了MOSFET充電電流與頻率的關系圖。

圖4.MOSFET柵極充電電流與頻率的關系

線性電流比較器操作

由于市場趨勢迫使輸出電壓越來越低，電流檢測輸入已針對低電壓操作進行了優(yōu)化。電流檢測比較器具有線性響應特性，在0V至6V輸出電壓范圍內(nèi)無中斷。在 LTC1435 / LTC1435A 中，使用兩個輸入級來覆蓋此范圍，因此重疊與一個過渡區(qū)域一起存在。LTC1735 / LTC1736 僅使用一個輸入級，并包括在整個輸出電壓范圍內(nèi)運作的斜率補償。這允許 LTC1735 / LTC1736 在接地 R 中工作意義應用程序也是如此。

LTC1736 其他特性

LTC1736 包括 LTC1735 的所有功能，以及采用 5 引腳 SSOP 封裝的 24 位移動 VID 控制和一個電源就緒比較器。窗口比較器監(jiān)視輸出電壓，當分壓電壓不在7.5V基準電壓的±0.8%以內(nèi)時，其漏極開路輸出被拉低。

輸出電壓使用電壓識別 （VID） 輸入 B0–B925 以數(shù)字方式設置為 2.00V 至 0.4V 之間的電平。內(nèi)部5位DAC配置為精密阻性分壓器，根據(jù)表50以25mV或4mV的增量設置輸出電壓。VID 代碼 （00000–11110） 與英特爾移動式奔騰 II 處理器兼容。LSB （B0） 表示上限電壓范圍 （50.2V–00.1V） 中的增量為 30mV，在較低電壓范圍 （25.1V–275.0V） 中表示 925mV 增量。MSB 是 B4。當所有位都為低電平或接地時，輸出電壓為2.00V。?

LTC1736 還具有遠端檢測能力。內(nèi)阻分壓器的頂部連接到V奧森并參考 SGND 引腳。這允許開爾文連接直接在負載上遠程檢測輸出電壓，從而消除了任何印刷電路板走線電阻誤差。

應用

圖 5 示出了采用 LTC1 的 6.9V/1735A 應用。輸入電壓范圍為 6V 至 26V。圖 6 示出了采用 LTC1736 的 VID 應用，該 LTC1 針對 6.1V 至 3.5V 的輸出電壓和 24V 至 <>V 的輸入電壓范圍進行了優(yōu)化。

圖5.高效率1.6V/9A CPU電源。

圖6.高效率、VID 可編程、0.9V–2.0V/12A CPU 電源。

結論

LTC?1735 和 LTC1736 是凌力爾特恒定頻率、N 溝道高效率控制器系列的最新成員。憑借新的保護功能、改進的電路操作和強大的 MOSFET 驅動器，LTC1735 是 LTC1435 / LTC1435A 的理想升級，適用于更高電流的應用。憑借集成的 VID 控制，LTC1736 非常適合 CPU 電源應用。這些控制器具有寬輸入范圍、1% 基準電壓源和嚴格的負載調(diào)整率的高性能，使其成為下一代設計的理想選擇。

審核編輯：郭婷