Відстеження поставок і послідовність у точці навантаження: проста конструкція без недоліків MOSFET

Вступ Багатоелектричні електронні системи часто обтяжені складними вимогами до відстеження напруги джерела живлення або послідовності, які, якщо їх не виконати, можуть призвести до збоїв у системі або навіть до постійних збоїв у роботі на місцях. Труднощі при проектуванні, що відповідають цим вимогам, часто ускладнюються в архітектурах з розподіленою потужністю, де DC/DC перетворювачі точки навантаження (POL) розкидані по простору плати ПК, іноді на різних площинах плати. Проблема в тому, що схема живлення часто є останньою схемою, розробленою на платі, і її потрібно вкласти в будь -яку маленьку нерухомість на платі. Рішення з централізованого відстеження послідовності можуть працювати добре, але коли на платі не залишається значного безперервного простору, а специфікації системи змінюються, хочеться простого, гнучкого варіанта. Це бажання можна виконати за допомогою рішення для відстеження та послідовності, яке встановлюється на POL і є досить крихітним та універсальним, щоб його можна було легко скинути на плату, не порушуючи решти конструкції системи. Виправдане бажання LTC2927 пропонує просте та універсальне рішення, яке займає невелику площу для відстеження та послідовності без недоліків серійних МОП -транзисторів. Кожен POL-перетворювач, який потрібно відстежувати або послідовно послідовно, може мати єдиний LTC2927, розміщений у точці навантаження, як показано на малюнку 1. Вибравши кілька резисторів та конденсатор, джерела живлення налаштовуються на збільшення та зменшення різноманітність профілів напруги. На малюнку 2 показані різні сценарії відстеження та послідовності, включаючи одночасне відстеження напруги (малюнок 2а), відстеження зсуву (малюнок 2б), співвідношення параметрів (рисунок 2в) та послідовність подачі (малюнок 2г). Малюнок 1. Типова програма відстеження. Рисунок 2. Види відстеження напруги джерела живлення. Багато рішень для відстеження напруги використовують серійні транзистори транзисторів, що додає спадний перепад напруги, додаткове споживання електроенергії та додаткову нерухомість на друкованій платі. Натомість LTC2927 контролює джерела живлення, вводячи струм безпосередньо у вузли зворотного зв'язку, таким чином керуючи виходами живлення без послідовних МОП -транзисторів. На малюнку 3 показана проста “клітинка відстеження”, яка використовується для введення цього струму. Крім того, стабільність джерела живлення та перехідні реакції залишаються незмінними, оскільки введений струм від LTC2927 компенсує вихідну напругу, не змінюючи динаміки контуру керування блоком живлення. Малюнок 3. Спрощена комірка відстеження Відстеження джерела живлення просте з LTC2927. Пара резисторів налаштовує поведінку підпорядкованого джерела живлення щодо головного сигналу. Вибір резисторів може призвести до того, що підпорядкований блок живлення відстежуватиме головний сигнал точно або з різною швидкістю збільшення, зміщенням напруги, затримкою часу або їх комбінацією. Основний сигнал генерується шляхом прив’язки конденсатора від висновку RAMP до землі або подачі іншого сигналу нарощування, який слід відстежувати, як показано на малюнку 1. Приклади Розглянемо складну систему відстеження. На схемі на малюнку 1 використовується подвійний синхронний понижуючий перетворювач LTC1628 для виробництва джерел живлення 5.0 В і 3.3 В та подвійний синхронний понижуючий перетворювач LTC3728 для виробництва джерел живлення 2.5 В і 1.8 В від входу 6.0 В. Чотири LTC2927, підключені до вузлів зворотного зв'язку, керують збільшенням та зменшенням споживчих характеристик цих джерел. Ранній VIN надається пристроям, щоб гарантувати правильну роботу перед відстеженням витратних матеріалів. У специфікації вимагається, щоб джерела живлення 5.0 В і 3.3 В відстежувалися збігаючись при ~ 20 В/с, джерело живлення 1.8 В повинно швидко збільшуватися при 100 В/с після того, як джерело живлення 3.3 В досягне 2.0 В, а живлення 2.5 В повинно зростати при таку ж швидкість, як у джерела живлення 1.8 В, але із затримкою на 20 мс. Технічний опис LTC2927 містить триступеневу процедуру проектування, яка виконується для кожного постачання. Використовуючи цю процедуру, використовуйте наступне для рівняння (3) на кроці 1 зі швидкістю основного сигналу SM 1 В/с: 20 В та 5 В відстеження збігів під час живлення, оскільки швидкість основного темпу вибирається рівною бажаній швидкість розгалуження джерел живлення 3.3 В та 5 В, вибрано збіг відстеження. Якщо напруга зворотного зв'язку комутаційного джерела живлення становить 3.3 В, як на LTC0.8, то збіг відстеження можна налаштувати, встановивши резистори відстеження рівними резисторам зворотного зв'язку (перевірено, виконуючи крок 1628 Процедури триступеневого проектування) , З рівняння (2) Процедури триступеневого проектування: З Рівняння (3) Процедури триступеневого проектування: У процедурі триступеневого проектування RTA ′ являє собою значення RTA, яке не викликає затримок або зсувів. Оскільки затримка не бажана, RTA = RTA′, і крок 2 процедури проектування є непотрібним. Послідовність живлення 3 В і 3 В Живлення 3 В збільшується на 3 В нижче напруги 3 В, але зі швидкістю 1.8 В/с. Встановіть у рівнянні (2.5) швидкість раб -швидкості 1.8 В/с, щоб знайти RTB2: Виконайте крок 3.3, вирішивши для RTA100, використовуючи рівняння (100). Крок 2 налаштовує RTA3 на бажану затримку між живленням 2 В та 3 В. Зсув 3 В призводить до затримки ~ 3 мс для вибраної швидкості. Джерело живлення 3 В має таку ж швидкість, що і напруга 3.3 В, але затримується ще на 1.8 мс. Повторення кроків 2 та 100 для джерела живлення 2.5 В призводить до: Профіль відстеження для цієї системи показаний на малюнку 1.8. Малюнок 4. Вихідний профіль схеми на рисунку 1. Зверніть увагу, що не кожна комбінація швидкості та затримки можлива. Невеликі затримки та велике співвідношення швидкості раб -рампа до швидкості основного темпу можуть спричинити рішення, які потребують негативних резисторів. У таких випадках потрібно або збільшити затримку, або зменшити відношення швидкості раб -рампа до швидкості ведучого. Крім того, вибрані значення резистора не повинні вимагати більше 1 мА для надходження від штирів TRACK і FB. Тому переконайтеся, що від TRACK тече менше 1 мА, коли VMASTER знаходиться на 0 В. З'єднання між кожним LTC2927, показаним на малюнку 1, дозволяють додатковий контроль для кожного джерела живлення. У цій системі джерело живлення 3.3 В використовує джерело живлення 5 В як основний сигнал. Якщо з якихось причин джерело живлення 5 В звалиться, живлення 3.3 В слідує за ним. Подібним чином, джерела живлення 1.8 і 2.5 В використовують джерело живлення 3.3 В як основний сигнал і відстежують його вгору і вниз. Відстеження негативного живлення За допомогою LTC2927 можна відстежувати регулятори негативної напруги. На малюнку 5 показаний приклад відстеження за допомогою перетворювача постійного/постійного струму LT3462 для виробництва джерела живлення –5 В. Цей перетворювач має наземне посилання, що дозволяє витягати струм з вузла, де RFA поділено на дві частини. Щоб належним чином витягнути струм з мережі LT3462 FB, між LTC2927 і перетворювачем потрібно розмістити поточне дзеркало. Процедура триступеневого проектування залишається незмінною з незначними змінами рівнянь (3) та (2): Усі інші рівняння залишаються тими ж. Малюнок 5. Відстеження постачання негативного регулятора з посиланням на GND. На рисунку 6а показаний профіль відстеження на малюнку 5 зі швидкістю 100 В/с. VMASTER позитивний, але для наочності показано зворотне. Раб -5В не тягне аж до 0В при VMASTER = 0В. Це пояснюється тим, що дзеркало струму, що посилається на землю, не може витягнути свій вихід аж до землі. Якщо перетворювач має опорну напругу FB більше 0 В або якщо для поточного дзеркала є негативне джерело живлення, помилку можна усунути. Отримана форма хвилі показана на малюнку 6b. Малюнок 6. Вихідний профіль схеми Малюнок 5. Висновок LTC2927 спрощує відстеження та послідовність живлення, пропонуючи чудову продуктивність у крихітній зоні навантаження. Кілька резисторів можуть налаштовувати прості або складні способи харчування. МОП -транзистори серії усуваються разом із паразитними перепадами напруги та споживанням електроенергії. LTC2927 пропонує всі ці функції в крихітному 8-контактному ThinSOT ™ і 8-контактному (3 мм × 2 мм) корпусі DFN.

Залишити повідомлення 

список повідомлень