适用于大电流DCR传感应用的DC/DC控制器

LTC®3855 是一款通用的两相同步降压型控制器 IC，具有片内驱动器、远端输出电压检测和电感器温度检测功能。这些特性非常适合在电感器上测量逐周期电流（DCR 检测）的大电流应用。任一通道均适用于高达 2V 的输入和高达 38.12V 的输出，进一步提高了控制器的多功能性。LTC5 基于广受欢迎的 LTC3855，如 3850 年 2007 月刊《凌力尔特》中所述。

监测温度

当电感端检测到电流时，要么将检测电阻与电感串联，要么使用电感两端的R-C网络来推断电感直流电阻两端的电流信息（DCR检测）。这种“无损”方法不如使用检测电阻器精确，这在很大程度上是因为随着电感升温，其电阻随着电阻率温度系数（TCR）为3930ppm/°C而增加。 因此，随着温度的升高，电流限制会降低。当使用 DCR 检测时，LTC3855 的电流限值由在电感器的 DCR 两端测量的峰值检测电压决定。LTC3855 包括一种温度检测方案，旨在通过在高温条件下有效地提高峰值检测电压来补偿铜的 TCR。

差分传感

在高负载电流下，电源接地之间会产生偏移，其中 Vout被感测，并且IC的本地接地。为了克服这种负载调节误差，LTC3855 包括一个用于远端输出电压检测的单位增益差分放大器。输入 DIFFP 和 DIFFN 连接到负载点，它们之间的差异表示为相对于 DIFFOUT 引脚的本地接地。测量误差仅限于差分放大器的输入失调电压，不超过2mV。

具有远端输出电压检测和电感DCR补偿的单输出转换器

图1所示为具有温度检测功能的高电流DCR应用。标称峰值电流限值由电感（典型值为 30.0mΩ）两端的检测电压（83mV，通过 ILIM 引脚接地设置）或每相 36A 决定。通过将ITEMP引脚偏置到500mV以下，可以提高此检测电压。由于每个 ITEMP 引脚提供 10μA 电流，因此可以通过在 ITEMP 接地插入小于 25k 的电阻来提高峰值检测电压。通过使用放置在电感附近的廉价NTC热敏电阻（具有用于线性化的串联和并联电阻），即使在高温下，电流限值也可以保持在标称工作电流以上（图2）。

图1.1.2V、50A、两相转换器。两个通道以 2º 错相方式工作，以最大限度地减小输出纹波和元件尺寸。

图2.图1所示的转换器可以提供热或冷的电流，其计算的最坏情况电流限值保持在目标50A以上，甚至远高于室温。

该电路还通过差分检测输出电压来保持精确的调节。测量不受电源接地和本地接地之间的差异的污染。因此，从空载到满载，输出电压的变化通常小于0.2%。

多相操作

LTC3855 可配置为双路输出，或配置为两个功率级连接在一起的单路输出，如图 1 所示。在单输出配置中，两个通道的补偿（ITH）、反馈（VFB）、使能 （RUN） 和跟踪/软启动 （TRK/SS） 引脚连接在一起，PGOOD1 和 PGOOD2 都将指示输出电压的电源良好状态。通过将有效开关频率加倍，单输出配置可最大限度地降低所需的输入和输出电容和电压纹波，并允许快速瞬态响应（图 3）。LTC3855 由于其峰值电流模式架构和严格的 DC 均流，提供了固有的快速逐周期均流。

图3.V外面对图30所示转换器的50A至1A负载阶跃，稳定，电感均流快速而精确。

其他重要功能

一个精确的 10μA 电流从 FREQ 引脚流出，允许用户利用单个接地电阻来设置开关频率。频率可在 250kHz 至 770kHz 之间设置。如果一个外部频率源可用，则一个锁相环使 LTC3855 能够与相同范围内的频率同步。100ns 的最小导通时间即使在高频下也能实现低占空比操作。

如果外部同步信号被暂时中断，则 LTC3855 将恢复到由外部电阻器设定的频率。其内部锁相环滤波器预偏置至该频率。当检测到时钟序列时，内部开关会自动切换到同步信号。由于PLL滤波器在此转换期间几乎不必充电或放电，因此可以在最少的周期内实现同步，而不会对开关频率或输出电压产生较大的摆动。

LTC3855 对于采用三相或更多相的设计也很有用。其 CLKOUT 引脚可以驱动其他稳压器的 MODE/PLLIN 引脚。PHASMD引脚调整相位延迟，以交错所有开关波形。

MOSFET 驱动器和控制电路由 INTV 供电抄送，默认情况下，它通过一个内部低压差稳压器从主输入电源 V 供电在.如果需要降低IC的功耗，可以将5V电源连接到EXTV抄送.在 EXTV 上检测到电源时抄送，LTC3855 切换 INTV抄送转到 EXTV抄送，压降仅为50mV。具有优化死区时间的强栅极驱动器可提供高效率。满载效率为 86.7%，峰值效率为 89.4%（图 4）。

图4.图1所示的转换器效率。

LTC3855 为每个通道提供了一个 RUN 和 TRACK/SS 引脚。运行启用输出和 INTV抄送，而 TRACK/SS 充当软启动或允许输出跟踪外部基准。如果需要多相输出，则所有 RUN 和 TRACK/SS 引脚通常相互连接。

本应用采用峰值电流限制，峰值检测电压由三态ILIM引脚设置。高速轨到轨差分电流检测比较器查看电流检测元件（此处为电感的直流电阻，隐含于相关的R-C网络）。如果发生短路，限流折返会降低峰值电流以保护功率元件。在启动期间禁用折返，以实现可预测的跟踪。

结论

LTC3855 非常适合于采用电感器 DCR 检测以提供高电流输出的转换器。其温度补偿和远程输出电压检测可确保从轻负载到高电流的可预测行为。在高达 38V 的输入电压范围内，该器件可在 0.6V 至 12.5V 范围内调节两个独立的输出，并可通过将其通道连接在一起或通过并联额外的 LTC3855 功率级来配置为更高的电流。在低占空比下，较短的最小导通时间可确保恒定频率操作，即使占空比发生变化，峰值电流限值也保持不变。LTC3855 将这些特性以及更多功能集成到 6mm × 6mm QFN 或 38 引脚 TSSOP 封装中。

审核编辑：郭婷