兼有数字电源和模拟控制的DC/DC 控制器设计

通过 PMBus 可以设定以下电源参数：

• 输出电压和裕度电压
• 基于电感器温度的温度补偿电流限制门限
• 开关频率
• 过压和欠压高速监察器门限
• 输出电压接通/断开时间延迟
• 输出电压上升/下降时间
• 输入电压接通/断开门限
• 输出轨接通/断开
• 输出轨裕度高/裕度低
• 对内部/外部故障的响应
• 故障传播

PMBus 使用户能监视以下电源状态：

• 输出/输入电压
• 输出/输入电流
• 内部芯片温度
• 外部电感器温度
• 器件状态
• 故障状态
• 系统状态
• 峰值输出电流
• 峰值输出电压
• 峰值内部/外部温度
• 故障日志状态

模拟控制环路

LTC3883 / LTC3883-1 的众多功能都是数字可编程的，包括输出电压、电流限制设定点和排序。不过，控制环路仍然是纯模拟的，这样就不会有数字控制环路那样的量化效应，从而提供最佳环路稳定性和瞬态响应。

图 4 比较的是具有模拟反馈控制环路的控制器 IC 和具有数字反馈控制环路的控制器 IC 之上升曲线。模拟环路是平滑上升的，而数字环路有一个一个的步进，由于量化效应，这可能导致稳定性问题、更慢的瞬态响应、在有些应用中需要更大的输出电容以及在 PWM 控制信号上有更大的输出纹波和抖动。

电流模式控制环路产生最佳环路稳定性、逐周期电流限制以及快速和准确的电压及负载瞬态响应。简单的环路补偿不受工作状态和转换器配置的影响。该器件还支持连续、断续和突发模式 (Burst Mode) 电感器电流控制。

图 4：LTC3883 的模拟控制环路与数字控制环路的对比。模拟环路具有平滑的上升曲线，而数字环路有一个一个的步进，由于量化效应，这可能导致稳定性问题、更慢的瞬态响应、在有些应用中需要更大的输出电容以及在 PWM 控制信号上有更大的输出纹波和抖动。

ANALOG CONTROL LOOP：模拟控制环路

ANALOG CURRENT WAVEFORM：模拟电流波形

FIXED：固定的

DIGITAL CONTROL LOOP：数字控制环路

DIGITAL RAMP：数字斜坡

电感器 DCR 的自动校准

利用电感器的 DC 电阻而不是检测电阻器检测 DC/DC 转换器的输出电流有几大优势，包括更低的功率损耗、电路复杂性和成本。不过，如果规定的标称电感器 DCR 和实际的电感器 DCR 之间有任何差别，都会在所测得的输出电流以及峰值电流限制中导致成比例的误差。

运用凌力尔特正在申请专利的算法，LTC3883 / LTC3883-1 可以测量并补偿电感器 DCR 与其标称值之间的容差。只要在该转换器处于稳定状态且有足够大的负载电流以准确测量输入和输出电流时，通过 PMBus 命令完成一个简单的 180ms 校准程序即可。

LTC3883 / LTC3883-1 可准确测量电感器温度，以在整个工作温度范围内保持准确的电流回读。LTC3883 动态地建立从外部温度传感器到电感器磁芯的温度上升模型，以了解电感器的自热影响。这项正在申请专利的算法简化了外部温度传感器的放置要求，实现了极其稳定的状态，并补偿了从电感器磁芯到主散热器的瞬态温度误差。

多 IC 系统

大型多轨电源板通常由隔离式中间总线转换器组成，该转换器将来自背板的 -48V 电压转换成更低的中间总线电压 (IBV)，典型值为 12V，该中间总线电压被分配到 PC 板的各处。单独的负载点 (POL) DC-DC 转换器将 IBV 降至所需的轨电压，通常为 0.5V 至 5V，同时输出电流的范围为 0.5A 至 120A。这类电路板排列很密集，数字电源系统管理电路不能占用太多 PC 板面积。

凌力尔特的高性能 PMBus 控制器 (例如: LTC3883 / LTC3883-1) 和伴随 IC (例如: LTC2978) 一起工作，可以高效率且无缝地满足今天复杂电路板严格的数字电源管理要求。这些要求包括排序、电压准确度、过流和过压限制、裕度控制、监察以及故障控制。对任何数量的电源而言，这些器件的任意组合都能使排序设计变得非常容易。运用基于时间的算法，用户能以简单的可编程延迟，以任意顺序对轨的接通和断开排序。运用单线 SHARE_CLK 总线以及一个或多个双向通用 IO (/GPIO) 引脚，可以跨多个芯片排序。

LTpowerPlay 软件

LTpowerPlay 软件使同时控制和监视多个支持 PMBus 的凌力尔特器件变得容易了。将系统参数下载到 LTC3883 / LTC3883-1 的内部 EEPROM 中，就可以实时修改该 DC/DC 控制器的配置。这允许用软件调整系统配置，而不必完成要求苛刻的任务，例如更换组件、手动地给电路板重新布线等，因此节省了设计开发时间。图 5 显示的是如何控制输出电压、OV/UV 保护限制以及接通/断开斜坡。波形显示了输出电压的软启动和软停止。图中也显示了警报和故障情况。

图 5：电源系统得到简化。LTpowerPlay 使全面的电源控制触手可及

结论

LTC3883 / LTC3883-1 兼有高性能模拟开关调节和精准的数据转换以及灵活的数字接口。多个 LTC38