LDO穩壓器通常需要進(jìn)行硬件修改以調整輸出電壓，但如果規格不斷變化，則更改電路板和組件可能會(huì )增加開(kāi)發(fā)時(shí)間。在此類(lèi)應用中，具有軟件可編程輸出電壓的LDO穩壓器可以節約時(shí)間和成本。

 

不過(guò)，LDO穩壓器輸出的軟件控制只能解決部分問(wèn)題。LDO穩壓器通常用作開(kāi)關(guān)穩壓器的后置穩壓器。從LDO穩壓器的角度看，開(kāi)關(guān)穩壓器通常用于在其到達線(xiàn)性穩壓器之前對輸入功率進(jìn)行預調節。理想情況下，開(kāi)關(guān)穩壓器的輸出應正好有適當的裕量（高于LDO穩壓器的壓差），使LDO穩壓器能夠在最有效的區域內運行，并優(yōu)化瞬態(tài)響應。為了保持LDO穩壓器的適當輸入電壓，必須根據LDO穩壓器的輸出調整開(kāi)關(guān)穩壓器的輸出。同樣，這最好在不需要進(jìn)行昂貴的硬件修改的情況下實(shí)現。

 

LT3072雙通道2.5 A線(xiàn)性穩壓器能夠滿(mǎn)足數字IC電源的挑戰性需求，即使LT3072采用前置穩壓器輸入電源，也可以進(jìn)行與硬件無(wú)關(guān)的輸出電壓調整。LT3072具有UltraFast™瞬態(tài)響應和80 mV的低壓差，使其能夠在負載快速變化時(shí)輕松產(chǎn)生精確調節的電源電壓。

 

只需使用10 µF (1 µF + 2.2 µF + 6.8 µF)輸出電容即可獲得LT3072帶來(lái)的12 µV rms的低輸出噪聲和超快瞬態(tài)響應。低噪聲對于通信或傳感器電路保持其高性能至關(guān)重要。

 

LT3072在單個(gè)封裝中集成了兩個(gè)完全獨立的2.5 A LDO穩壓器。LT3072的0.6 V至2.5 V輸出電壓范圍足夠寬，能夠為各種數字IC供電軌供電。在LT3072上設置幾個(gè)三態(tài)引腳，可編程設定每個(gè)通道的輸出電壓，這可通過(guò)跳線(xiàn)、微控制器或電源系統管理(PSM) IC輕松實(shí)現。

 

具有低噪聲和超快瞬態(tài)響應的可編程雙通道輸出

 

圖1顯示獨立電路中的LT3072，適用于具有嚴格功率要求的數字IC負載。嚴格電源規范的一個(gè)重要組成部分是能夠快速響應負載瞬變，如圖2中LT3072的超快瞬態(tài)響應曲線(xiàn)所示。 

 

每個(gè)輸出值都由三個(gè)三態(tài)引腳設定：VO1B2、VO1B1、VO1B0、VO2B2、VO2B1和VO2B0。每個(gè)三態(tài)引腳通過(guò)接地、浮空或對其施加電壓來(lái)設置。通過(guò)這種方式，可將輸出設定為0.6 V至2.5 V。

 

除了設置標稱(chēng)編程電壓之外，還可以通過(guò)輸入裕值設置對編程的輸出電壓進(jìn)行±10%的調整。相應的輸入電壓可低至200 mV，高于或略高于2.5 V和0.6 V輸出電壓，以便優(yōu)化瞬態(tài)響應性能裕量。輸出電壓狀態(tài)由PWRGD引腳指示，還有一些引腳用于模擬監控輸出電流，也可設定±7%精度輸出限流值。此外還有模擬監控裸片溫度的引腳。

 

圖1.雙通道2.5 A LT3072的超快負載瞬態(tài)響應、12 µV rms輸出噪聲和80 mV壓差特性能夠滿(mǎn)足具有嚴格功率要求的數字IC需求。該原理圖顯示，三態(tài)VO1B2–0和VO2B2–0引腳的OUT1和OUT2分別固定為2.5 V和0.6 V，但只要更改這些引腳上的狀態(tài)就可改變輸出電壓，無(wú)需耗時(shí)昂貴的硬件修改，即可實(shí)現對LT3072的軟件控制。

 

圖2.LT3072的單輸出超快瞬態(tài)響應顯示只需使用10 µF (1 µF + 2.2 µF + 6.8 µF)輸出電容即可實(shí)現微秒建立時(shí)間。中間的跡線(xiàn)顯示可使用額外的電容來(lái)限制偏移振幅，但建立時(shí)間略長(cháng)。

 

前置穩壓器的動(dòng)態(tài)控制

 

LT3072可動(dòng)態(tài)控制其前面的開(kāi)關(guān)輸出。這樣就可以對LDO穩壓器的輸出電壓進(jìn)行即時(shí)調整，同時(shí)將其輸入電壓保持在一個(gè)能維持高效率和快速負載瞬態(tài)響應的水平。

 

圖3中LT3072的前置穩壓器電源采用LT8616，這是一款42 V、雙通道1.5 A/2.5 A同步單片降壓穩壓器。此設置可接受單個(gè)3.6 V至42 V系統輸入電壓范圍。在此解決方案中，LT3072的OUT1的可編程輸出范圍為0.6 V至1.8 V。OUT1通道使用VIOC控制相應的LT8616輸出，使LDO穩壓器在最佳效率和瞬態(tài)響應轉換范圍內工作。使用VO1B2-1引腳可在0.6 V至1.8 V之間動(dòng)態(tài)調整OUT1。

 

OUT1線(xiàn)性穩壓器通道的限流值設置為1.8 A，略高于LT8616通道1的1.5 A最大輸出電流。OUT2固定在0.6 V，使用3 A限流值時(shí)可為2.5 A。

 

LT3008-3.3向LT3072提供偏置電流。LT8616的PG2（電源良好）引腳在LT3072啟動(dòng)前提供少許延遲。圖4顯示LT3072動(dòng)態(tài)控制可預調節LDO穩壓器輸入的開(kāi)關(guān)通道。

 

圖3.LT3072的IN1和IN2由雙通道、降壓型LT8616進(jìn)行預調節。LT3072的VOIC1和LT8616的TR/SS1之間的連接允許LT3072動(dòng)態(tài)預調節其IN1輸入，從而獲得出色的效率和負載瞬變性能，同時(shí)允許在不更改硬件的情況下調整LT3072的輸出電壓。

 

圖4.圖3所示電路的動(dòng)態(tài)測試。跡線(xiàn)顯示，通過(guò)軟件對三態(tài)引腳VO1B2和VO1B1（VO1B0接地）進(jìn)行更改如何實(shí)現對LT3072的OUT1電壓調整。反過(guò)來(lái)，LT3072動(dòng)態(tài)控制LT8616通道1輸出，該輸出對LDO穩壓器的IN1輸入進(jìn)行預調節。這樣，LDO穩壓器的IN1電壓保持在一個(gè)高于LDO穩壓器OUT1的固定壓差，從而可實(shí)現高效率和高負載瞬變性能，所有這一切無(wú)需對硬件進(jìn)行任何更改。

 

結論

 

用于數字IC電源的雙通道LDO穩壓器LT3072具有兩個(gè)低噪聲通道和超快負載瞬態(tài)響應特性。兩個(gè)輸出電壓可通過(guò)設置幾個(gè)三態(tài)引腳進(jìn)行設定，無(wú)需使用電阻。當LT3072的輸入電源是前置穩壓器時(shí)，可使用LT3072 VIOC功能來(lái)控制該輸入電源，從而允許在輸出電壓編程時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)更改，并且不影響瞬態(tài)響應性能或效率。

 

作者簡(jiǎn)介

 

Andy Radosevich是ADI公司的高級應用工程師，為Power by LinearTM非隔離DC-DC開(kāi)關(guān)、線(xiàn)性電壓和電流穩壓器提供支持。Andy擁有圣何塞州立大學(xué)電力電子專(zhuān)業(yè)電子工程碩士學(xué)位。他還擁有運動(dòng)控制和輕中型制造工藝方面的背景。Andy熱衷于乘坐公共交通出行，經(jīng)常乘坐巴士參加硅谷工程活動(dòng)。

 

 

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