多電壓電子系統(tǒng)通常承擔(dān)著復(fù)雜的電源電壓跟蹤或排序要求，如果不滿足這些要求，可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)故障甚至現(xiàn)場永久故障。在負(fù)載點(diǎn)(POL) DC/DC轉(zhuǎn)換器分散在PC板空間，有時(shí)在不同的板平面上的分布式電源架構(gòu)中，滿足這些要求的設(shè)計(jì)困難往往更加復(fù)雜。問題是，電源電路往往是最后的電路設(shè)計(jì)到板，它必須被硬塞到任何小的板房地產(chǎn)是留下的。集中式序列跟蹤解決方案可以很好地工作，但是當(dāng)電路板上沒有重要的連續(xù)空間并且系統(tǒng)規(guī)格不斷變化時(shí)，人們希望有一個(gè)簡單，插入式，靈活的選擇。這一愿望可以通過安裝在POL的跟蹤和測序解決方案來實(shí)現(xiàn)，并且體積小，用途廣泛，可以很容易地放入板中，而不會(huì)破壞系統(tǒng)設(shè)計(jì)的其余部分。

希望獲得

LTC2927為跟蹤和測序提供了一個(gè)簡單而通用的解決方案，占地面積很小，沒有串聯(lián)mosfet的缺點(diǎn)。

必須跟蹤或排序的每個(gè)POL轉(zhuǎn)換器都可以在負(fù)載點(diǎn)放置一個(gè)LTC2927，如圖1所示。通過選擇幾個(gè)電阻和一個(gè)電容，電源配置為各種電壓曲線的升壓和降壓。圖2顯示了各種跟蹤和排序方案，包括并發(fā)電壓跟蹤(圖2a)、偏移跟蹤(圖2b)、比率跟蹤(圖2c)和電源排序(圖2d)。

許多電壓跟蹤解決方案使用串聯(lián)mosfet，這增加了固有電壓降，額外的功耗和額外的PC板空間。相反，LTC2927通過將電流直接注入反饋節(jié)點(diǎn)來控制電源，從而控制電源輸出，而無需串聯(lián)mosfet。圖3顯示了用于注入該電流的簡單“跟蹤單元”。此外，電源穩(wěn)定性和瞬態(tài)響應(yīng)不受影響，因?yàn)閬碜訪TC2927的注入電流抵消了輸出電壓，而不會(huì)改變電源控制環(huán)的動(dòng)態(tài)。

LTC2927的電源跟蹤非常簡單。一對電阻配置從電源相對于主信號的行為。電阻器的選擇可以使從電源精確地跟蹤主信號或具有不同的斜坡速率、電壓偏移、時(shí)間延遲或這些的組合。

主信號是通過將一個(gè)電容從RAMP引腳綁到地或通過提供另一個(gè)要跟蹤的RAMP信號產(chǎn)生的，如圖1所示。

例子

考慮一個(gè)復(fù)雜的跟蹤系統(tǒng)。圖1中的原理圖使用LTC1628雙同步降壓轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生5.0V和3.3V電源，使用LTC3728雙同步降壓轉(zhuǎn)換器從6.0V輸入產(chǎn)生2.5V和1.8V電源。連接到反饋節(jié)點(diǎn)的四個(gè)ltc2927控制這些電源的升壓和降壓行為。在跟蹤電源之前，為設(shè)備提供早期的V(IN)以保證正確的操作。

該規(guī)范要求5.0V和3.3V電源以~20V/s的速度同步跟蹤，在3.3V電源達(dá)到2.0V后，1.8V電源應(yīng)以100V/s的速度快速上升，2.5V電源應(yīng)以與1.8V電源相同的速度上升，但延遲20ms。LTC2927數(shù)據(jù)表包括三個(gè)步驟的設(shè)計(jì)程序，每個(gè)電源都遵循。在使用該過程時(shí)，對步驟1中的公式(1)使用如下，主信號斜坡速率S(M)為20V/ S:

5V和3.3V電源同步跟蹤

因?yàn)檫x擇主斜坡速率等于5V和3.3V電源的期望斜坡速率，所以選擇同步跟蹤。如果開關(guān)電源的反饋電壓為0.8V，如LTC1628上的反饋電壓，則可以通過設(shè)置跟蹤電阻等于反饋電阻來配置同步跟蹤(按照三步設(shè)計(jì)步驟中的步驟2驗(yàn)證)。

由三步設(shè)計(jì)程序式(2)可知:

由三步設(shè)計(jì)程序式(3)可知:

在三步設(shè)計(jì)過程中，R(TA) +表示不產(chǎn)生延遲或偏移的R(TA)值。由于不需要延遲，所以R(TA) = R(TA) *，不需要設(shè)計(jì)過程的第3步。

1.8V和2.5V電源排序

1.8V電源比3.3V電源上升2V，但上升速率為100V/s。根據(jù)式(2)將從匝道速率設(shè)為100V/s，求出R(TB3):

利用式(3)求解R(TA3) +完成步驟2。

步驟3調(diào)整R(TA3)為3.3V電源和1.8V電源之間所需的延遲。偏移量為2V會(huì)導(dǎo)致所選斜坡速率的延遲~100ms。

2.5V電源與1.8V電源具有相同的斜坡速率，但延遲了20ms。對2.5V電源重復(fù)步驟2和步驟3，結(jié)果如下:

這個(gè)系統(tǒng)的跟蹤概要如圖4所示。

請注意，并非所有斜坡速率和延遲的組合都是可能的。較小的延遲和較大的從斜坡速率與主斜坡速率之比可能導(dǎo)致需要負(fù)電阻的解決方案。在這種情況下，要么必須增加延遲，要么必須降低從匝道速率與主匝道速率的比率。此外，所選的電阻值不應(yīng)需要超過1mA從TRACK和FB引腳流出。因此，確認(rèn)當(dāng)V(MASTER)為0V時(shí)，從TRACK流出的電流小于1mA。

圖1中所示的每個(gè)LTC2927之間的連接允許對每個(gè)電源進(jìn)行額外的控制。在這個(gè)系統(tǒng)中，3.3V電源使用5V電源作為其主信號。如果由于某種原因5V電源應(yīng)該崩潰，3.3V電源跟隨它下來。同樣，1.8V和2.5V電源使用3.3V電源作為其主信號并上下跟蹤。

負(fù)供應(yīng)跟蹤

使用LTC2927可以跟蹤負(fù)電壓調(diào)節(jié)器。圖5顯示了一個(gè)使用LT3462反相DC/DC轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生-5V電源的跟蹤示例。該轉(zhuǎn)換器有一個(gè)基于地面的參考，允許電流從R(FA)被分成兩部分的節(jié)點(diǎn)拉出。為了從LT3462 FB網(wǎng)絡(luò)中適當(dāng)?shù)乩鲭娏?，必須在LTC2927和轉(zhuǎn)換器之間放置一個(gè)電流反射鏡。3步設(shè)計(jì)過程保持不變，只是對公式(2)和式(3)進(jìn)行了輕微修改:

所有其他方程保持不變。

圖6a顯示了圖5在斜坡速率為100V/s時(shí)的跟蹤概要。V(MASTER)是正的，但為了清晰起見，相反的表示。-5V從機(jī)在V(MASTER) = 0V時(shí)不會(huì)一直拉到0V。這是因?yàn)榻拥貐⒖茧娏麋R不能把它的輸出一直拉到地。如果轉(zhuǎn)換器的FB參考電壓大于0V，或者電流鏡有負(fù)電源可用，則可以消除誤差。得到的波形如圖6b所示。

結(jié)論

LTC2927通過在極小的負(fù)載點(diǎn)區(qū)域內(nèi)提供卓越的性能，簡化了電源跟蹤和排序。一些電阻器可以配置簡單或復(fù)雜的電源行為。消除了串聯(lián)mosfet及其寄生電壓降和功耗。LTC2927在微型8引腳ThinSOT 和8引腳(3mm × 2mm) DFN封裝中提供所有這些功能。