● 凌力尔特公司 电源产 品部 Tony Armstrong
嵌 入 式 POL DC/DC 转 换 器 设 计
大 多 数 嵌 入 式系 统 都 是 通 过
48V 背 板供 电的 。这 个 电压 通 常 要
降 为更 低 的 12V 或 5V 中间 电压 ,
以 向 系 统 内 的 电路 板供 电 。然 而 ,
在 这 些 电路 板 上 ,大 多数 电路 都要
求 供 电 电压 范 围在 0.8V~3.3V,电
流范 围为几 十 mA至几 十 A。因此 ,
需要负 载 点(POL)DC/DC转 换 器对
12V 或 5V 降压 , 以获 得 所 需 的 电
压 和 电流值 。
在 这 类 系统 中 ,空 间较 小 ,难
得有冷 却 系统 ,因此 ,就任何 POL
转换器而 言 ,具有 小体 积 和高效率
都 极 为重 要 。此 外 ,很 多 微 处理 器
和 DSP都 同 时需 要 内核 电源 和 I/O
电源 ,这两 种 电源在 启动 时 必须排
序 。设 计 师 必 须 考虑 在 加 电和 断 电
操作时 内 核与 I/O 电源 的相 对 电压
和 时序 , 以满 足 制造 商 的要 求 。如
果 电源 排 序不恰 当 ,就 可能 出 现闭
锁 或过 大 的 电流 消耗 ,这有可 能导
致 微 处 理器 I/O 端 口损 坏 或存 储 器 、
PLD、FPGA、数据 转 换 器 等 器件 的
I/O端 口损坏 。为 了确 保 在 内核 电压
恰 当偏 置 之前 不 驱动 I/O 负载 ,必
须 跟 踪 内核 和 I/O 电源 电压 。
尽 管 就 任 何 给 定 DC/DC 转 换
器而言 ,启动 和停 机 跟踪都 可 以从
外部实 现 ,但是 不 同系统 的 电源排
序 要 求 却 各 不相 同 。其 解决 方 案包
括 :采 用 可通 过 可 编 程接 口配 置 或
用 外 部 组 件 配 置 的 专 用 标 准 产 品
(ASSP)、基 于 微 控 制 器 的可 编 程 解
决 方 案 和 FPGA 解决 方 案。
功能 丰富 的 芯片
可实 现 更 高 的 灵 活性
在嵌入 式系统 中,跟 踪 或排序
不 良的 后果 常 常 是使 器 件 产 生 不 可
修 复 的损 坏 。FPGA、PLD、ASIC、
DSP和微 处 理器一 般 都将 二极 管作
为 ESD 保护 组 件 ,放 置在 内核 电源
和 I/O 电源 之 间 。如 果 电源违 反 了
跟 踪要 求并 使 保 护二 极 管 处 于正 向
偏置状 态 ,那么器件 就 有可 能损坏 。
电压排 序 、跟踪 和 裕度控制 已
经成为 DC/DC 转 换器 模 块 的常 见
功 能 ,但 是 这 些 功 能 在 DC/DC 控
制 器芯 片 中却 不 常见 。凌 力 尔特 公
司 的 同步 降压 型 控 制器 LTC3770: ̄
有 上 述 三 种 电 源 管 理 功 能 。
LTC3770还 有 一 些 与 众 不 同之 处 ,
如快 速 瞬态 响 应、允许 与 系统 时钟
同 步 的 锁 相 环 (PLL)以及 高 度 准 确
的基 准 。这 款 电流 模 式 控 制器 能 够
用 4V-32V 的 输入 电压 工 作 ,可 以
在 电流 高达 25A 时产 生 降压 输 出 ,
参见 图 1。
LTC3770的 恒 定导 通 时 间 、谷
值 电流 模 式架 构加 之 非常 低 的最 短
Electronic Design& Application World-NikkeiElectronics China
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