电流模式开关电源实现高效率和高可靠性

概述：
当电流模式开关电源与电压模式开关电源相比时，前者有几种优势： (1) 高可靠性，具快速、逐周期电流采样和保护能力； (2) 简单和可靠的环路补偿，全部用陶瓷输出电容器就可稳定； (3) 在大电流多相 (PolyPhase®) 电源中易于实现准确的均流。在大电流应用中，电流采样组件中的功率损耗是一个令人担忧的问题，因此采样组件的电阻必须尽可能低。问题是低电阻采样组件会使信噪比降低，因此在大电流和高密度应用中，开关抖动就成了问题。

凌力尔特的 LTC3866 就解决了这个问题，使用该器件可以建立可靠和电流采样电阻 0.5mΩ 的电流模式开关电源。这款单相同步降压型控制器用内置栅极驱动器驱动所有 N 沟道电源 MOSFET 开关。该器件采用一种独特的架构，可提高电流采样信号的信噪比，从而允许使用 DC 电阻 (DCR) 非常低的功率电感器或电阻值非常低的电流采样电阻器，以最大限度地提高大电流应用的效率。这种特性可降低在 DCR 很低的应用中常见的开关抖动。

这款控制器具备 4.5V 至 38V 的宽输入范围；运用准确度为 0.5% 的基准进行远端输出电压采样；运用电感器 DCR 采样时，提供可编程和温度补偿的电流限制；短路软恢复时没有过冲；芯片过热停机。就电信系统、工业和医疗仪器、以及 DC 配电系统而言，LTC3866 为高效率、高功率密度和高可靠性解决方案的设计提供了方便。该控制器采用低热阻 24 引线 4mm x 4mm QFN 和 24 引线裸露焊盘 FE 封装。
特点LTC3866 采用恒定频率峰值电流模式控制架构，从而可确保逐周期峰值电流限制和不同电源之间的均流。

该器件尤其适用于低压、大电流电源，因为其独特的架构能提高电流检测电路的信噪比。这允许 LTC3866 能以由 DCR 非常低 (1mΩ 或更低) 的电感器产生小的采样信号工作，这在大电流电源中可提高电源效率。提高信噪比可最大限度地减小由开关噪声引起的抖动，而这有可能使信号产生讹误。凭借精心 的 PCB 布局，LTC3866 可对低至 0.2mΩ 的 DCR 值采样，尽管在这种极端情况下，应该额外考虑 PCB 和焊料电阻。

如图 1 所示，LTC3866 有两个正的采样引脚 (SNSD+ 和 SNSA+) 以采集信号，并在内部对信号进行处理，这在响应低压采样信号时，可使信噪比改善 14dB (5 倍)。电流限制门限仍然是电感器峰值电流及其 DCR 值的函数，而且可以用 ILIM 引脚以 5mV 的步进在 10mV 至 30mV 的范围内准确设定。在整个温度范围内，器件至器件的电流限制误差仅约为 1mV。

图 1：具超低电感器 DCR 的 LTC3866 电流采样电路。大电流通路用粗线显示

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