新型集成電路簡化嵌入式POL DC/DC轉(zhuǎn)換器設計

電阻或低端MOSFET 的導通電阻來檢測SENSE+（SSOP 封裝上為 PGND）和 SENSE－（SSOP封裝上為SW）引腳之間的電壓以決定電感器電流。ITH引腳上的電壓按照電感器谷值電流設置相對應的比較器門限。誤差放大器EA 通過比較反饋信號 VFB 和由 VREFIN引腳設置的基準電壓來調(diào)節(jié)這個電壓。如果負載電流增大，那么反饋電壓相對基準電壓會下降。然后 ITH電壓會上升，直到電感器平均電流再次與負載電流相等為止。
在低負載電流時，電感器電流可以降至零并變?yōu)樨撝�。反向電流比較器 IREV 檢測出這種變化之后關閉M2，從而引起斷續(xù)工作。兩個開關將保持關狀態(tài)，由輸出電容器為負載供電，直到 ITH電壓上升到高于零電流水平（0.75V）以啟動另一個周期為止。PFB 引腳低于 0.6V 時，比較器 F禁止以斷續(xù)模式工作，強制以連續(xù)同步模式工作。
工作頻率完全由高端 MOSFET的接通時間和保持電壓穩(wěn)定所需的占空比決定。單次計時器產(chǎn)生與理想占空比成正比的接通時間，因此可保持VIN有變化時頻率近似恒定。標稱頻率可以用外部電阻器RON來調(diào)節(jié)。
內(nèi)部25ms電源不良時標定時器到期以后，如果輸出反饋電壓在穩(wěn)壓點附近存在±10%的窗口，那么過壓和欠壓比較器 OV 和 UV 就會把 PGOOD 輸出拉低。此外，在過壓情況下，M1 斷開，M2立即接通并保持接通狀態(tài)直到過壓狀態(tài)消失為止。
如果輸出對地短路，就提供折返電流限制。隨著VFB下降，被緩沖的電流門限電壓ITHB被拉低并箝位到0.9V。在VFB 接近 0V 時，這可將電感器谷值電流降低至最大值的 1/10。在啟動時禁止折返電流限制。
LTC3770 的裕度是電阻可編程的。放置在可編程裕度輸入引腳和地之間的電阻設置裕度電流。這個電流與VREFOUT 和 VREFIN 引腳之間的電阻相乘，設置并決定裕度電壓偏移。此外，裕度功能的 MSB 和LSB
邏輯輸入共同決定該集成電路是處于高裕度、低裕度還是無裕度狀態(tài)。就需要在測試期間改變電源電壓以給系統(tǒng)增加壓力的用戶而言，這個功能尤其有用。
LTC3770
能用電容器自己實現(xiàn)軟啟動或跟蹤另一個電源的輸出。把這個器件配置成自己實現(xiàn)軟啟動時，要把一個電容器連接到TRACK/SS 引腳。如果 RUN 引腳電壓低于 1.5V，那么 LTC3770就被置為低靜態(tài)電流關斷狀態(tài)。在關斷狀態(tài)，TRACK/SS 引腳被主動地拉低電平。一旦 RUN 引腳電壓高于 1.5V，LTC3770 就被加電。然后，1.4mA 的軟啟動電流開始對軟啟動電容器CSS充電。為了以軟啟動模式工作，引腳 Z1 必須接地�！�
當這個器件配置成跟蹤另一個電源時，另一個電源的反饋電壓由一個電阻分壓器復制并加到 TRACK/SS引腳上。在這種情況下，引腳 Z1 應該連接到 INTVCC上，以在這一模式中關斷軟啟動電流。因此，這個引腳上的電壓斜坡率由另一個電源輸出電壓的斜坡率決定。

其它新型集成電路解決方案
凌特公司最近推出的 LTC3418是一個非常適用于嵌入式系統(tǒng)的集成電路。它是采用恒定頻率和電流模式架構的4MHz單片同步降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器。它用2.25V~5.5V的輸入電壓工作，具有0.8V~5V的穩(wěn)定輸出電壓，同時提供高達8A的輸出電流。開關頻率由外部電阻設置或與外部時鐘同步。OPTI-LOOP補償在非常寬的負載和輸出電容器范圍內(nèi)優(yōu)化瞬態(tài)響應。
凌特公司還將推出適合總線轉(zhuǎn)換器應用的集成電路，例如LTC3706，這是一款面向同步正激式轉(zhuǎn)換器的多相（PolyPhase）副端控制器
。當與凌特公司的 LTC3705柵極驅(qū)動器和主端控制器一道使用時，這種組合將造就一個集多相操作性能和副端控制速度于一身的完整隔離電源。
LTC3706 簡化了高效率副端正激轉(zhuǎn)換器的設計。LTC3705和LTC3706形成了一個堅固和自啟動轉(zhuǎn)換器，這個轉(zhuǎn)換器無需副端控制應用常用的獨立偏置穩(wěn)壓器。此外，一個專有電路還通過單個纖巧型脈沖變壓器對柵極驅(qū)動信號以及隔離勢壘兩端的DC偏置電源進行多路轉(zhuǎn)換。
一個引人注意而用于POL系統(tǒng)應用的集成電路是LTC3736-1，它是兩相雙路同步降壓型開關控制器，具有驅(qū)動外部互補功率MOSFET的跟蹤功能。由于其恒定頻率和具有MOSFETVDS檢測功能的電流模式架構，無需電流檢測電阻，這降低了成本并提高了效率。讓兩個控制器不同相地工作，最大限度地降低了功率損耗和由輸入電容器的
ESR 引起的噪聲。
LTC3736-1 獨特的擴展頻譜架構允許在 450kHz ~ 580kHz范圍內(nèi)隨機改變開關頻率，極大地降低了輸入和輸出電源的峰值輻射和傳導噪聲。這使其更容易符合國際 EMI標準。脈沖跳躍工作模式提高了輕負載時的效率，而 100% 占空比能力允許低壓差工作。

小結
由于受到給定機箱內(nèi)空間和冷卻能力有限等多種制約，以及為提高系統(tǒng)可靠性而需要正確的電源跟蹤，嵌入式系統(tǒng) POLDC/DC轉(zhuǎn)換器的設計師們面臨著很多挑戰(zhàn)。盡