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Linear Technology LTC1735第三代同步降压控制器的介绍、特性、及应用

来源: hqbuy
2024-01-23
类别:基础知识
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文章创建人 拍明芯城

LTC1735是Linear Technology第三代同步降压控制器的最新成员。该控制器使用与行业标准LTC1435 / LTC1437控制器相同的恒频,电流模式架构和突发模式 操作,但具有改进的功能。LTC1735具有OPTI-LOOP 补偿,新的保护电路,更严格的负载调节和更强大的MOSFET驱动器,是当前和未来几代移动cpu的理想选择。其配套部件LTC1736具有LTC1735的所有功能,并根据英特尔移动处理器规格进行5位VID电压编程。

LTC1735引脚兼容上一代LTC1435/ LTC1435A控制器,只有微小的外部元件值变化。新的保护功能包括内部折叠式限流,输出过压撬和可选的短路关闭。0.8V基准支持未来微处理器所要求的低输出电压和1%精度。恒定的工作频率(可同步至500kHz)由外部电容器C(OSC)设置,允许最大的灵活性优化效率。

LTC1735的OPTI-LOOP补偿消除了其他控制器对C(OUT)的限制(例如对非常低ESR的限制),以确保正常运行。99%的最大占空比限制提供了低差操作,延长了电池操作系统的操作时间。宽输入电源范围允许从3.5V到30V(最大36V)的操作。

低成本动态VID奔腾 III处理器

图1中的电路在5V到26V的输入电压下产生CPU功率(10A时1.6V)。添加图1插入部分所示的低成本组件可创建动态VID双电平输出电压。该实现在VG低时产生1.3V输出电压,在VG高时产生1.5V输出电压。LTC1735具有过压保护,跟踪编程输出电压,始终保护CPU。如果需要功率良好的输出,LTC1735可以替换为功能增强的LTC1735-1。


图1所示。移动CPU电源。

RUN/SS电容器C(SS)(参见图1)最初用于接通和限制控制器的涌流,并用作短路定时器。C(SS)充电后,如果输出电压降至标称输出电压的70%以下,则认为输出处于严重过流和/或短路状态,C(SS)开始放电。如果这种情况持续足够长的时间,由C(SS)的大小决定,控制器将关闭,直到RUN/SS引脚电压被回收。跳线JP1使过电流关断失效。

LTC1735控制器新的内部保护功能包括回折式限流、短路检测、短路关断和过压保护。这些特性可以保护PC板、mosfet和CPU免受故障的影响。

为什么要打败过流关断?在设计的原型阶段,可能存在噪声拾取或不良布局导致保护电路闩锁的问题。克服这一特性将使电路和PC布局的故障排除变得容易。内部短路检测和反向限流保持有效,从而保护供电系统不发生故障。设计完成后,您可以决定是否启用锁存开关功能。


图2。图1的效率。

LTC1735电流比较器允许最大MOSFET电流为75mV/R(SENSE)。使用低损耗感测电阻不仅提供精确的限流,而且允许使用任意低的输出电容ESR值,以实现出色的负载阶跃响应。0.005欧姆检测电阻器程序最大负载电流为10A,(更大的电流可以通过降低R(sense)来设置)。LTC1735包括电流折回,以帮助进一步限制负载电流时,输出短路到地。如果输出下降超过一半,则最大感测电压降低以限制底部MOSFET的耗散,导致3.5A的短路电流。请注意,此功能始终是活动的,并且与短路锁存关无关。

FCB引脚是控制同步MOSFET操作的多功能引脚,是外部时钟同步的输入,并通过禁用突发模式操作来降低噪声和RF干扰。当FCB引脚低于其0.8V阈值(FCB = 0V)时,强制进行连续模式操作。在这种情况下,无论主输出上的负载如何,顶部和底部mosfet继续同步驱动。

工作频率由C(OSC)设置为270kHz。LTC1735的内部振荡器可以通过向FCB引脚施加至少1.5V(P-P)的时钟信号来同步到外部振荡器。当同步到外部频率时,突发模式操作被禁用,但在低负载电流下发生周期跳变,因为电流反转被抑制。底部门将每10个时钟周期开启一次,以确保自引导电容器保持刷新,并保持频率高于音频范围。应用于FCB引脚的外部时钟的上升沿开始一个新的周期。C(OSC) = 47pF的同步范围为240kHz ~ 400kHz。

LTC1735采用了一种新的“软锁存”OVP电路。无论工作模式如何,只要输出电压超过调节点7.5%以上,同步MOSFET就会被强制导通。然而,如果电压随后返回到安全水平,则允许恢复正常操作,从而防止由噪声或电压重编程引起的锁存关断。当动态改变输出电压时,这一点很重要,因为过压保护阈值跟踪新的输出电压,始终保护CPU。

以往的过电压保护闭锁撬棍方案存在许多问题。最明显的一个,更不用说最恼人的,是由噪音或瞬间超过OVP阈值引起的令人讨厌的旅行。每次闭锁OVP发生这种情况时,需要手动复位以重新启动调节器。

LTC1735设计用于比LTC1435系列更高电流的应用。更强的栅极驱动器允许并联多个mosfet或在更高频率下工作。LTC1735通过将最小导通时间降低到200ns以下,对低输出电压工作进行了优化。但请记住,在高输入电压和高频率下,转换损耗仍然会造成显著的效率损失。仅仅因为LTC1735可以在300kHz以上的频率下工作并不意味着它应该这样做。


责任编辑:David

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