第三代DC/DC控制器减小了尺寸和成本

LTC1735 和 LTC1736 是凌力尔特第三代 DC/DC 控制器的最新成员。这些控制器使用相同的恒定频率、电流模式架构和突发模式™与上一代 LTC1435–LTC1437 控制器一样工作，但具有改进的功能。使用光环™补偿、新的保护电路、更严格的负载调节和强大的 MOSFET 驱动器，这些控制器是当前和未来几代 CPU 电源应用的理想选择。

LTC1735 与上一代 LTC1435 / LTC1435A 控制器的引脚兼容，只需极少的外部组件更改。保护功能包括内部折返电流限制、输出过压撬棍和可选的短路关断。0.8V ±1% 基准可提供未来微处理器所需的低输出电压和 1% 精度。工作频率（可同步至500kHz）由一个外部电容器设定，从而在优化效率方面具有最大的灵活性。

LTC1736 采用 1735 引脚 SSOP 封装，具有 LTC24 的所有特性，以及针对 CPU 电源的电压编程。LTC1736 应用中的输出电压由一个 5 位数模转换器 （DAC） 设置，该转换器根据英特尔移动 VID 规范在 0.925V 至 2.00V 范围内调节输出电压。

详

LTC®1735 和 LTC1736 是同步降压型开关稳压控制器，其采用一种可编程固定频率 OPTI-LOOP 架构来驱动外部 N 沟道功率 MOSFET。OPTI-LOOP补偿有效地消除了对C的限制外通过其他控制器进行正常运行（例如对低 ESR 的限制）。99% 的最大占空比限值提供了低压差操作，从而延长了电池供电系统的工作时间。一个强制连续控制引脚可降低噪声和RF干扰，并可在主输出轻负载时禁用突发模式，从而辅助次级绕组调节。软启动由一个外部电容器提供，该电容器可用于正确排序电源。工作电流水平可通过一个外部电流检测电阻器进行设置。宽输入电源范围允许在 3.5V 至 30V （最大值为 36V） 范围内工作。

保护

LTC1735 和 LTC1736 控制器中的新的内部保护功能包括折返电流限制、短路检测、短路闭锁和过压保护。这些功能可保护印刷电路板、MOSFET 和负载本身（CPU）免受故障影响。

故障保护：过流闭锁

RUN/SS 引脚除了提供软启动功能外，还提供在检测到过流情况时关断控制器和闭锁的能力。RUN/SS 电容器，C党卫军，（参见图5）最初用于打开和限制控制器的浪涌电流。在控制器启动并给予足够的时间对输出电容充电并提供满载电流后，C党卫军用作短路定时器。如果输出电压在C后降至其标称输出电压的70%以下党卫军达到4.2V，假设输出处于严重过流和/或短路状态，C党卫军开始放电。如果条件持续足够长的时间，由 C 的大小决定党卫军，控制器将被关断，直到 RUN/SS 引脚电压被回收。

通过向 RUN/SS 引脚提供 5V 顺从性时的 >4μA 电流，可以覆盖此内置闭锁 （有关详细信息，请参阅 LTC1735 / LTC1736 的产品手册）。该外部电流缩短了软启动周期，但也防止了RUN/SS电容器在严重过流和/或短路条件下的净放电。

为什么要克服过流闩锁？在设计的原型设计阶段，可能存在噪声拾取或布局不良的问题，导致保护电路闭锁。破坏此功能将允许轻松排除电路和PC布局的故障。内部短路检测和折返电流限制仍然保持活动状态，从而保护电源系统免受故障。设计完成后，您可以决定是否启用闭锁功能。

故障保护：电流限制和电流折返

LTC®1735 / LTC1736 电流比较器具有一个 75mV 的最大检测电压，从而产生一个 75mV/R 的最大 MOSFET 电流意义.LTC1735 / LTC1736 包括电流折返功能，以帮助在输出短路至地时进一步限制负载电流。如果输出下降一半以上，则最大检测电压从75mV逐渐降低至30mV。在具有非常低占空比的短路条件下，LTC1735 / LTC1736 将开始周期跳跃以限制短路电流。在这种情况下，底部MOSFET大部分时间将导通电流。平均短路电流约为30mV/R意义.请注意，此功能始终处于活动状态，并且与短路闭锁无关。

故障保护：输出过压保护 （OVP）

当稳压器的输出上升到远高于标称电平时，输出过压撬棍接通同步 MOSFET，以熔断输入引线中的系统保险丝。撬棍会导致巨大的电流流动，比正常运行时更大。此功能旨在防止顶部 MOSFET 短路或短路至更高的电源轨;它不能防止控制器本身发生故障。

以前用于过压保护的闭锁撬棍方案存在许多问题（见表1）。最明显，更不用说最烦人的，是由噪声或瞬态暂时超过OVP阈值引起的令人讨厌的跳闸。每次使用锁存OVP时，都需要手动复位以重新启动稳压器。更微妙的是由此产生的输出电压反转。当同步 MOSFET 锁存时，在输出电容放电时，电感器中负载一个大的反向电流。当输出电压达到零时，它不会止步于此，而是继续变为负值，直到反向电感电流耗尽。这需要在输出端安装一个相当大的肖特基二极管，以防止输出电容和负载上出现过大的负电压。

 

运行条件	软闩锁	硬闩锁
快速瞬变	控制过冲	闩锁关闭
输出短路至 5V	输出箝位在过压保护	闩锁关闭
VID 电压降低	调节新电压	闩锁关闭
噪声	控制输出	闩锁关闭
顶部短接场效应管	底部 MOSFET 过载	底部 MOSFET 过载
输出电压可以反转	不	是的
当过载被移除时	恢复正常操作	保持锁定状态
排除故障	轻松进行直流测量	难;可能需要数字示波器

 

锁存OVP电路的另一个问题是它们与动态CPU内核电压变化不兼容。如果输出电压从较高电压重新编程为较低电压，OVP 将暂时指示故障，因为输出电容将暂时保持先前较高的输出电压。使用锁存OVP，结果将是另一个闭锁，需要手动复位才能获得新的输出电压。为防止出现此问题，必须将OVP门限设置为高于最大可编程输出电压，当输出电压编程在其范围底部附近时，这将无济于事。

为了避免传统锁存 OVP 电路出现这些问题，LTC1735 和 LTC1736 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。但是，如果电压恢复到安全水平，则允许恢复正常工作，从而防止由噪声或电压重编程引起的闭锁。只有在发生真实故障（例如顶部 MOSFET 短路）的情况下，同步 MOSFET 才会保持锁存状态，直到输入电压崩溃或系统保险丝熔断。

新型软锁存压保护 OVP 还提供保护并轻松诊断其他过压故障，例如较低电源轨短路至较高电压。在这种情况下，较高稳压器的输出电压被下拉至软锁存稳压器的OVP电压，从而可以通过直流测量轻松诊断问题。另一方面，锁存 OVP 在闭锁时只能提供毫秒级的故障一瞥，迫使使用昂贵的数字示波器进行故障排除。

三种工作模式/一个引脚：同步、突发禁用和次级调节

FCB 引脚是一个多功能引脚，用于控制同步 MOSFET 的操作，并且是用于外部时钟同步的输入。当FCB引脚降至0.8V门限以下时，将强制采用连续模式操作。在这种情况下，无论主输出端的负载如何，顶部和底部MOSFET都继续同步驱动。突发模式操作被禁用，电感中允许电流反转。

除了提供逻辑输入以强制连续同步操作和外部同步外，FCB 引脚还提供一种调节反激式绕组输出的方法。当反激式绕组需要时，无论主输出负载如何，它都可以强制连续同步操作。为了防止在没有外部连接的情况下不稳定的工作，FCB引脚被一个0.25μA的内部电流源拉高。

LTC1735 内部振荡器可通过施加一个至少 1.5V 的时钟信号而同步至一个外部振荡器P-P到 FCB 引脚。当同步至外部频率时，突发模式操作被禁用，但由于电流反转被抑制，因此在低负载电流下会发生周期跳跃。底部门将每 10 个时钟周期亮起一次，以确保自举电容保持刷新并保持频率高于音频范围。施加在FCB引脚上的外部时钟的上升沿开始一个新的周期。

同步范围从 0.9 × fO至 1.3 × FO，带 fO由 C 设置OSC.尝试同步到高于 1.3 × f 的频率O可能导致斜率补偿不足，并在高占空比下导致环路不稳定。如果在同步时观察到环路不稳定，则只需降低C 即可获得额外的斜率补偿OSC.工作频率与C的关系图OSC值如图 2 所示。

图2.COSCLTC1435/36 和 LTC1735/36 的值与频率的关系。

表2总结了FCB引脚上可用的可能状态。

 

FCB 销	条件
直流电压：0V–0.7V	突发禁用/强制连续，电流反转启用
直流电压：>0.9V	突发模式，无电流反转
反馈电阻	调节次级绕组
（五FCBSYNC> 1.5V）	突发模式禁用，无电流反转

 

图3比较了稳压器在三种工作模式下的效率：强制连续工作、脉冲跳跃模式（在f = f时同步）O） 和突发模式操作。

图3.三种工作模式的效率与负载电流的关系。

转换为 LTC1735

LTC1735 与 LTC1435 / LTC1435A 引脚兼容，但组件变化很小。表 3 显示了两个控制器之间的差异。需要注意的重要事项是：

LTC1735 具有一个 0.8V 基准 （LTC1 则为 19.1435V），因而可提供较低的输出电压操作 （低至 0.8V）。因此，对于相同的输出电压，必须重新计算输出反馈分压器。

LTC1735 的最大电流检测电压是 LTC1435 的一半。这将检测电阻中的功率损耗降低一半。因此，对于相同的最大输出电流，电流检测电阻必须切成两半。

LTC1735 的栅极驱动器强度是 LTC3 的 1435×。这相当于驱动相同MOSFET的上升和下降时间更快，并且能够驱动更大的MOSFET，并且由于转换损耗而造成的效率损失更少。

 

参数	LTC1735/1736	LTC1435A/1436A-PLL
参考	0.8V	1.19V
负载调整率	0.1% 典型值，0.2% 最大值	0.5% 典型值 0.8% 最大值
最大电流检测	75mV	150mV
最短导通时间	200ns	300ns
可同步	是的	仅 LTC1436A-PLL
国际五抄送电压	5.2V （最大 7V）	5V （最大 10V）
电源良好输出	仅 LTC1736	仅 LTC1436A/36A-PLL
当前折返	内部	外部
输出 OV 保护	是的	不
输出 OI 闭锁	自选	不
包	SO16， GN16/G24	SO16， G16/GN24
场效应管驱动器	3×	1×

 

速度

LTC1735 / LTC1736 专为用于比 LTC1435 系列更高的电流应用而设计。更强的栅极驱动允许并联多个 MOSFET 或更高的工作频率。LTC1735 通过将最短导通时间减小到小于 200ns 而针对低输出电压操作进行了优化。但请记住，在高输入电压和高频下，转换损耗仍会对效率造成重大影响。仅仅因为 LTC1735 能够在高于 300kHz 的频率下工作，并不意味着它应该工作。图4显示了MOSFET充电电流与频率的关系图。

图4.MOSFET栅极充电电流与频率的关系

线性电流比较器操作

由于市场趋势迫使输出电压越来越低，电流检测输入已针对低电压操作进行了优化。电流检测比较器具有线性响应特性，在0V至6V输出电压范围内无中断。在 LTC1435 / LTC1435A 中，使用两个输入级来覆盖此范围，因此重叠与一个过渡区域一起存在。LTC1735 / LTC1736 仅使用一个输入级，并包括在整个输出电压范围内运作的斜率补偿。这允许 LTC1735 / LTC1736 在接地 R 中工作意义应用程序也是如此。

LTC1736 其他特性

LTC1736 包括 LTC1735 的所有功能，以及采用 5 引脚 SSOP 封装的 24 位移动 VID 控制和一个电源就绪比较器。窗口比较器监视输出电压，当分压电压不在7.5V基准电压的±0.8%以内时，其漏极开路输出被拉低。

输出电压使用电压识别 （VID） 输入 B0–B925 以数字方式设置为 2.00V 至 0.4V 之间的电平。内部5位DAC配置为精密阻性分压器，根据表50以25mV或4mV的增量设置输出电压。VID 代码 （00000–11110） 与英特尔移动式奔腾 II 处理器兼容。LSB （B0） 表示上限电压范围 （50.2V–00.1V） 中的增量为 30mV，在较低电压范围 （25.1V–275.0V） 中表示 925mV 增量。MSB 是 B4。当所有位都为低电平或接地时，输出电压为2.00V。®

 

B4	B3	B2	B1	B0	V外（五）
0	0	0	0	0	2.000V
0	0	0	0	1	1.950V
0	0	0	1	0	1.900V
0	0	0	1	1	1.850V
0	0	1	0	0	1.800V
0	0	1	0	1	1.750V
0	0	1	1	0	1.700V
0	0	1	1	1	1.650V
0	1	0	0	0	1.600V
0	1	0	0	1	1.550V
0	1	0	1	0	1.500V
0	1	0	1	1	1.450V
0	1	1	0	0	1.400V
0	1	1	0	1	1.350V
0	1	1	1	0	1.300V
0	1	1	1	1	*
1	0	0	0	0	1.275V
1	0	0	0	1	1.250V
1	0	0	1	0	1.225V
1	0	0	1	1	1.200V
1	0	1	0	0	1.175V
1	0	1	0	1	1.150V
1	0	1	1	0	1.125V
1	0	1	1	1	1.100V
1	1	0	0	0	1.075V
1	1	0	0	1	1.050V
1	1	0	1	0	1.025V
1	1	0	1	1	1.000V
1	1	1	0	0	0.975V
1	1	1	0	1	0.950V
1	1	1	1	0	0.925V
1	1	1	1	1	**
注：*、** 表示没有英特尔规范中指定的未定义输出电压的代码。LTC1736 将这些代码解释为一个有效输入，并产生如下输出电压：[01111]=1.250V， [11111]=0.900V。

 

LTC1736 还具有远端检测能力。内阻分压器的顶部连接到V奥森并参考 SGND 引脚。这允许开尔文连接直接在负载上远程检测输出电压，从而消除了任何印刷电路板走线电阻误差。

应用

图 5 示出了采用 LTC1 的 6.9V/1735A 应用。输入电压范围为 6V 至 26V。图 6 示出了采用 LTC1736 的 VID 应用，该 LTC1 针对 6.1V 至 3.5V 的输出电压和 24V 至 <>V 的输入电压范围进行了优化。

图5.高效率1.6V/9A CPU电源。

图6.高效率、VID 可编程、0.9V–2.0V/12A CPU 电源。

结论

LTC®1735 和 LTC1736 是凌力尔特恒定频率、N 沟道高效率控制器系列的最新成员。凭借新的保护功能、改进的电路操作和强大的 MOSFET 驱动器，LTC1735 是 LTC1435 / LTC1435A 的理想升级，适用于更高电流的应用。凭借集成的 VID 控制，LTC1736 非常适合 CPU 电源应用。这些控制器具有宽输入范围、1% 基准电压源和严格的负载调整率的高性能，使其成为下一代设计的理想选择。

审核编辑：郭婷