下一代路由器和交换机平台需要灵活的 DC/DC 控制器

采用两个 IC 时，最多可把 8 相并联以及进行异相计时，以最大限度地减少针对非常高电流要求 (超过 260A) 的输入和输出滤波。采用三个 IC 时，通过使用一个外部时钟芯片 (例如：LTC6902) 可对多达 12 相进行 30° 异相计时。

而且，当并联时，LTC7851 / -1 的内部辅助均流环路可使相位之间的电流达到均衡，从而能够跨多颗 IC 在相位间实现准确的均流，在稳态和瞬变过程中皆是如此。它采用了 3V 至 5.5V 的 V_CC 供电电压工作，设计用于对 3V 至 27V 的输入电压进行降压转换，产生 0.6V 至 5V 的 1 至 4 路独立输出电压。器件的电压模式控制架构允许 250kHz 至 2.25MHz 的可选固定工作频率，也可以同步至一个同样范围的外部时钟。通过监视输出电感器 (DCR) 两端的压降可检测输出电流，从而提高了效率，也可以使用低阻值检测电阻器检测输出电流。内置差分放大器在所有输出上提供了真正的远程输出电压检测功能，实现了高准确度的调节功能。

LTC7851-1 与 LTC7851 相似，只是前者具有较低的电流检测放大器增益，因而非常适合于采用具内部电流检测能力之 DrMOS 的功率链路应用。针对每相的其他特点包括电流监视、可调电流限值、可编程软起动或跟踪、以及个别的电源良好信号。此外，它还能在一个 –20°C 至 85°C 的工作温度范围内保持 ±0.75% 的输出电压准确度，并采用 58 引脚 5mm x 9mm QFN 封装。应该认识到，精心设计的准确基准能够极大地减少满足当今定制硅芯片和 ASIC 之瞬态响应所需的体输出电容量。图 1 示出了采用 DrMOS 作为功率链路器件以把一个 7V 至 14V 输入转换为一个 1.2V/120A 输出的简化原理图。

图1：LTC7851 简化原理图，实现了 1.2V/120A 单输出

效率

图 2 中的 LTC7851 效率曲线表示了图 1 电流原理图，显示了具有高达 120A 输出电流的 7V、12V 和 14V 输入电压。可以实现高达 94.5% 的效率。

图2：LTC7851 在 7V、12V 和 14V 输入至 1.2V/120A 单输出时的效率曲线

效率 (%)

负载电流 (A)

电流平衡

当把多个 LTC7851/-1  的通道并联以驱动一个公共负载时，准确的输出均流对于实现最佳性能和效率是必不可少的。否则，倘若某个电路级提供的电流多于另一个电路级，则这两个电路级之间的温度将是不同的，而且这有可能转化为较高的开关 R_DS(ON)、较低的效率和较高的 RMS 纹波。这里，即使是少量的失配也会极大地减少多相设计中的可用总功率。利用 LTC7851 严紧的均流规格，设计师将能从当今的 DrMOS 器件提取最大的输出电流。

对于单输出多相应用，LTC7851/-1 内置了一个辅助均流环路，在该环路中每个周期对电感器电流进行采样。主控制器的电流检测放大器输出在 I_AVG 引脚上取平均。一个连接在 I_AVG 和 GND 之间的小电容器 (通常为 100pF) 负责存储一个与主控制器的瞬时平均电流对应的电压。主控器相位和受控器相位 I_AVG 引脚连接在一起，而且每个受控器相位对其电流与主控器之间的差异进行积分。在每相内，积分器输出与系统误差放大器电压 (COMP) 进行按比例求和，并调节该相位的占空比以均衡电流。当多颗 IC 采取菊链式连接时，I_AVG 引脚连接在一起，从而导致一个大约 2% 至 3% 的电流失衡。图 3 示出了四相中每相的电感器电流检测电压与负载电流的关系曲线，以及它们在整个负载范围内所达到的平衡水平。

图3：单路 1.2V/120A 输出的四相电流平衡

负载 (A)

多相工作

可对多达 12 相进行菊链式连接以彼此异相地同时运行。多相电源减小了输入和输出电容器中的纹波电流量，因而与采用单相替代方案相比显著地降低了 EMI 和滤波要求。RMS 输入纹波电流除以所用相位的总数，而有效纹波频率则乘以所用相位的总数。另外，输出纹波幅度也降低了所实现之相位数的倍数。如图 4 所示，针对 3、4、8 或 12 相运作来连接多个器件是十分容易的。

图4：LTC7851 多相配置

当在单输出、多相应用中使用 LTC7851/-1 时，受控器误差放大器必须通过把其 FB 引脚连接至 V_CC 来停用。应仅使用一个连接至 SGND 的电阻器把所有的电流限值均设定为相同的数值。CLKOUT 信号可连接至随后的 LTC7851/-1 电路级之 CLKIN 引脚，以对齐整个系统的频率和相位。

结论

路由器和交换机设计越来越复杂，电源系统设计师现在可以使用适用于多个平台的一个