深入解析LTC2926 MOSFET控制电源跟踪器演示电路

引言

在电子设计领域，电源管理是至关重要的一环。LTC2926 MOSFET控制电源跟踪器为电源的跟踪和排序提供了出色的解决方案。本文将详细介绍演示电路DC948A，帮助电子工程师深入了解其性能、工作原理以及快速启动流程。

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电路概述

电路用途与组成

演示电路板DC948A旨在评估LTC2926 MOSFET控制电源跟踪器的性能。该电路板包含一个LTC2926跟踪器、三个用于跟踪和排序三个电源轨的功率MOSFET、几个用于配置跟踪配置文件的电阻，以及一个用于“主”轨电压降补偿的小信号MOSFET。

电源配置与性能参数

组装后的DC948A以 +5.0V 作为“主”轨，+3.3V 和 +2.5V 作为“从”轨。“主”电源的压摆率 (S{M}=100 V / s)，“从”电源的压摆率 (S{s}=150 V / s)。第一个“从”电源在“主”电源启动 12.5ms 后启动，第二个“从”电源在 25ms 后启动。

SYMBOL	PARAMETER	CONDITIONS	MIN	TYP	MAX	UNITS
V CC	Input Supply Voltage	Operating Range	2.9	3.3	5.5	V
V CC(UVLO)	Input Supply Undervoltage Lockout	V CC Rising	2.2	2.4	2.6	V
V ON(TH)	ON Pin Threshold Voltage	V ON Rising	1.20	1.23	1.26	V
V ON(CLR)	ON Pin Fault Clear Threshold Voltage	V ON FALLING	0.465	0.500	0.535	V
V MASTER	Master Supply Voltage			5.0		V
V SLAVE1	Slave Supply 1 Voltage			3.3		V
V SLAVE2	Slave Supply 2 Voltage		2.5			V
S MGATE	Master Gate Voltage Slew Rate		100			V/s
S SLAVE1	Slave Supply 1 Slew Rate			150		V/s
S SLAVE2	Slave Supply 2 Slew Rate			150		V/s
I S_MIN	Slave Supply Minimal Load Current			20		mA

工作原理

主轨控制

“主”轨的控制类似于典型的热插拔电路，“主”栅极电压压摆率决定了输出压摆率。由于板上的 0.1uF 栅极电容 (C_{MGATE}) 和可忽略的 MOSFET 栅极电容（1.5nF），以及 10uA 的栅极驱动电流能力，“主”压摆率为 100V/s。

从轨管理

LTC2926 跟踪器包含用于管理每个“从”轨的独立跟踪和栅极控制单元。跟踪单元通过向跟踪电阻提供所需电流，使跟踪引脚电压保持在 0.8V。跟踪引脚提供的电流被镜像到反馈 FB 引脚。栅极控制单元通过驱动外部 N 沟道功率 MOSFET 的栅极，使 FB 引脚电压达到 0.8V，从而根据跟踪引脚电流和反馈分压电阻确定“从”输出电压。

从轨输出压摆率

“从”输出电压压摆率定义为：(S{SLAVE }=S{MASTER } cdot RFB / RTB)。对于初始安装的组件，两个通道的 (RFB/RTB) 等于 1.5。当 ON 引脚信号上升到 1.23V 以上时，主信号上升，从电源跟踪主信号。

电源选择与控制

电路板提供了两种 (V{CC}) 源选择选项。跳线 JP1 置于 ON 位置时，将主电源连接到 (V{CC}) 节点；OFF 位置允许使用外部电压源。跳线 JP2 有 MASTER 和 EXTERNAL 两个位置，分别用于将主轨输出电压连接到 RAMP 引脚和使用外部源。

远程感测开关

当主从栅极驱动器达到最大电压后，LTC2926 关闭集成远程感测开关，并通过 10uA 电流源拉高外部 FET 栅极作为外部远程开关控制信号。

负载要求

为了使 LTC2926 正常工作，每个“从”轨输出应加载电流，该电流应超过稳态单个反馈分压电流的 50 - 100 倍。初始组装的 DC948A 需要 100 - 150 欧姆的电阻负载或 150 - 200uF 的电容负载。

快速启动流程

准备工作

1. 将跳线置于以下位置：JP1 置于 ON 位置，JP2 置于 MASTER 位置。
2. 关闭电源，将 +5.0V 电源连接到 SUPPLY0 和 GND 端子，+3.3V 电源连接到 SUPPLY1 和 GND 端子，+2.5V 电源连接到 SUPPLY2 和 GND 端子。
3. 将 ON 信号源连接到 ON/OFF 端子。
4. 用 50 欧姆电阻或等效电子负载加载每个输出轨（MASTER、SLAVE1 和 SLAVE2 端子）。
5. 将示波器探头放置在输出负载（MASTER、SLAVE1 和 SLAVE2）和 ON/OFF 端子上，确保 ON 控制信号为低电平。

启动与测试

1. 打开 +5.0V、+3.3V 和 +2.5V 电源。
2. 将 ON 信号从低电平切换到高电平。
3. 上电输出电压应与图 3 所示的瞬态相关，压摆率值和时间位置的可接受公差为 ±30%。
4. 将 ON 信号从高电平切换到低电平。
5. 下电输出电压应与图 4 所示的瞬态相关，压摆率值和时间位置的可接受公差为 ±30%。

参数计算与组件更换

如果设置了其他“主”电压和“从”电压，根据所需的配置文件和时间计算以下组件参数：RTA1、RTB1、RFA1、RFB1、RTA2、RTB2、RFA2、RFB2 和 (C_{MGATE})。更换板上的相应组件并重复上述操作。

总结

通过本文的介绍，我们对 LTC2926 MOSFET 控制电源跟踪器演示电路 DC948A 有了全面的了解。该电路为电源的跟踪和排序提供了灵活且可靠的解决方案，电子工程师可以根据实际需求进行参数调整和组件更换，以满足不同的应用场景。你在实际应用中是否遇到过类似的电源管理问题？你对 LTC2926 的性能有何看法？欢迎在评论区分享你的经验和见解。