新的LTC1266是一種同步降壓開關(guān)調(diào)節(jié)器控制器，可以驅(qū)動兩個外部n溝道MOSFET開關(guān)。n溝道m(xù)osfet的卓越性能使LTC1266能夠在10A或更高的負(fù)載下實現(xiàn)高效率，而無需額外的組件。突發(fā)模式 操作在輕負(fù)載下提供高效率，負(fù)載范圍為10mA至10A，效率大于90%。以高效率提供10A的能力對于為奔騰處理器應(yīng)用供電至關(guān)重要。

　　LTC1266基于LTC1148架構(gòu)，具有該成功產(chǎn)品的大部分功能，包括恒定斷開時間，具有自動突發(fā)模式操作的電流模式架構(gòu)。引腳可選關(guān)斷將直流電源電流降低到40μA。LTC1266還提供頂側(cè)驅(qū)動器的引腳可選相位，這使得它除了實現(xiàn)全n通道降壓穩(wěn)壓器外，還可以實現(xiàn)具有高側(cè)p通道或升壓穩(wěn)壓器的低差穩(wěn)壓器。LTC1266的其他新特性包括片上低電池比較器、引腳可失效的突發(fā)模式操作、更寬的電壓供應(yīng)范圍(3.5V至20V)、1%負(fù)載調(diào)節(jié)和更高的400kHz最大頻率。

　　n通道vs p通道

　　LTC1266能夠以高效率驅(qū)動大負(fù)載的關(guān)鍵是它能夠驅(qū)動頂部和底部n溝道m(xù)osfet。在大電流下，n溝道m(xù)osfet優(yōu)于p溝道是由于n溝道部分的R(DS(ON))和柵極電容較低。為了補償更高的R(DS(ON))， p溝道尺寸通常會變大，從而導(dǎo)致更高的柵極電容。效率與R(DS(ON))和柵極電容都成反比。更高的R(DS(ON))由于更高的I(2)R損耗而降低效率，并限制了MOSFET在不超過熱限制的情況下可以處理的最大電流。較高的柵極電容由于在每個開關(guān)周期中開關(guān)mosfet所需的電荷增加而增加了損耗。

　　盡管如此，p溝道m(xù)osfet仍然在低電流和低差應(yīng)用中占有一席之地，因為它們可以在100%占空比下工作。LTC1266提供驅(qū)動n通道或p通道的能力。

　　驅(qū)動n溝道m(xù)osfet

　　p通道還有另一個明顯的優(yōu)點——柵極驅(qū)動簡單。由于p通道的負(fù)閾值，柵極電位必須低于源(處于V(IN))至少降低V(GS(ON))才能導(dǎo)通。因此，頂部MOSFET可以在可用的電源軌道V(IN)和地之間進(jìn)行門控。

　　驅(qū)動n溝道頂部MOSFET并不是那么簡單。當(dāng)頂部MOSFET接通時，源被拉到V(IN)。由于n通道的閾值電壓為正，柵極必須比源極高出至少V(GS(ON))。因此，頂部驅(qū)動器必須在地和V(IN) + V(GS(ON))之間擺動。這需要第二個更高的供電軌道，至少等于V(IN) + V(GS(ON))。

　　有兩種方法可以獲得這個更高的軌道。最直接的方法是使用已經(jīng)可用的更高的軌道，就像大多數(shù)帶有12V電源的桌面系統(tǒng)一樣。請注意，LTC1266的PWR V(IN)輸入專用于為內(nèi)部驅(qū)動器供電，并且與主電源輸入分開。PWR V(IN)電壓不能超過18V(最大20V)，限制輸入電壓為18V - V(GS(ON))。對于具有邏輯級mosfet的轉(zhuǎn)換器，這將V(IN)限制在約13.5V。壓水堆V(IN)電壓還必須滿足其V(IN) + V(GS(ON))的最低要求(對于5v至3.3V轉(zhuǎn)換器約為10V)，以便在較大的輸出負(fù)載下不會由于電導(dǎo)不足而燒毀高側(cè)MOSFET。如果沒有更高的供電軌道，則可以使用電荷泵電路將V(IN)泵送到所需的電平。

　　基本電路配置

　　圖1和圖2顯示了LTC1266的兩種基本電路配置。圖1顯示了電荷泵配置中的LTC1266，設(shè)計用于提供3.3V/10A輸出。Si4410s是來自Siliconix的新型邏輯級表面貼裝n溝道m(xù)osfet，在V(GS) = 4.5V時提供的導(dǎo)通電阻僅為0.02歐姆，從而以最小的組件提供10A解決方案。效率圖顯示，轉(zhuǎn)換器在10A時仍然接近90%的效率。因為使用了電荷泵配置，所以PWR V(IN) = 2 × V(IN)加上開關(guān)節(jié)點上的任何額外振鈴。由于該電路中的交流電流很大，我們建議使用低ESR OS-CON或AVX輸入/輸出電容器，以保持效率和穩(wěn)定性。

　　圖1 a 所有n通道單電源5V至3.3V/10A穩(wěn)壓器

　　圖1 b 圖1a電路效率

　　圖2 a 所有n通道3.3V/5A穩(wěn)壓器，驅(qū)動器由外部電源V(IN)供電

　　圖2 b 圖2a電路效率

　　圖2所示的全n通道外部PWR V(IN)電路是一個3.3V/5A表面貼裝轉(zhuǎn)換器。根據(jù)公式I(OUT) = 100mV/R(sense)，選擇電流檢測電阻值將最大電流設(shè)置為5A。當(dāng)V(IN) = 5V時，5μH電感和130pF定時電容的工作頻率為175kHz，紋波電流為1.25A。Si9410 n溝道m(xù)osfet的V(GS(ON))為4.5V;因此，外部壓水堆V(IN)的最小允許電壓為V(IN(MAX)) + 4.5V。另一端，壓水堆V(IN)應(yīng)保持在最大安全電平18V以下，限制V(IN)為18V - 4.5V = 13.5V。

　　這兩個應(yīng)用電路演示了固定3.3V版本的LTC1266。LTC1266也有固定5V和可調(diào)版本。這三個版本均采用16引腳窄SOIC封裝。

　　結(jié)論

　　新的LTC1266同步降壓調(diào)節(jié)器控制器是第一款Linear Technology同步控制器，能夠利用n溝道m(xù)osfet的卓越性能，最大限度地提高效率，并為大電流轉(zhuǎn)換器提供低成本，緊湊的解決方案。該產(chǎn)品提供的額外功能，抑制突發(fā)模式和低電池比較器，使其成為各種應(yīng)用的理想選擇。