作者：Shuo Chen and Terry Groom

曾經被認為是極端的電氣條件現在已成為常態。現代電子系統需要高電流和極低電壓，在 DC/DC 轉換器看來，這可能是間歇性電氣短路。低于0.9V的電源軌需要25A或更高的電流的情況并不少見。在這種環境下，嚴格的總差分調節精度對于實現內核處理器和大型ASIC供電所需的苛刻電壓容差至關重要。此外，PCB和元件尺寸的限制推高了轉換器的工作頻率，以便使用更小的元件。

LTC3838 和 LTC3839 控制器專為滿足要求最苛刻的低輸出電壓、高負載電流應用的需要而設計。兩者都具有卓越的差分調節精度和快速瞬態響應。受控導通時間架構可產生低至 30ns 的最小導通時間，并且能夠在 200kHz 至 2MHz 范圍內切換頻率，并與一個外部時鐘同步。

圖1.4.5V至38V輸入，1.2/15A，1.5V/15A雙輸出，350MHz降壓轉換器。當輸出直接通過電阻分壓器網絡進行檢測時，通道1中的遙感方案模仿通道2中使用的傳統反饋。LTC3838 的新穎遠程檢測方案免除了其他器件所需的差分放大器輸出引腳。

除了架構優勢外，專有的檢測瞬態釋放 （DTR） 功能還改善了高降壓比、低輸出電壓應用中的瞬態性能。這使得 LTC3838 / LTC3839 能夠保持準確度并比其它拓撲更快地響應負載瞬變。

在高輸出電流電源應用中，充分了解整體調節精度非常重要。為此，LTC3838 和 LTC3839 在內部組合了輸出差分放大器和誤差放大器，并將 DC、線路和負載調節輸出電壓誤差指定為單個集總參數。這使得 LTC3838 和 LTC3839 能夠實現其他控制器所不具備的總差分準確度水平。

圖2.開關頻率恒定，穩態時鎖相，但通過瞬時調整開關頻率來實現快速瞬態性能：在負載階躍上增加開關頻率;在負載釋放時減少它。

LTC3838 和 LTC3839 使得高頻開關在高輸入電壓、低輸出電壓轉換器中切實可行。這兩款器件都可以在高開關頻率下產生高降壓比，同時在重負載電流下保持高效率——這在以前由于其他架構固有的開關損耗和局限性更大而具有挑戰性。例如，在圖 3 所示的典型 12V 輸入至 3.3V/25A 輸出應用中，LTC3838 / LTC3839 在 2MHz 時可提供 93% 的峰值效率。

圖3.2MHz、3.3V/25A降壓轉換器。LTC3838 / LTC3839 能夠在高于 AM 無線電頻段 （f西 南部> 1.8兆赫）。高開關頻率允許使用基底面非常小的電感器，因此整個電路可以安裝在0.9in以內2兩側都有人口的區域。峰值效率為95%，滿載效率在25A時遠高于90%，即使在2MHz頻率下也是如此。

靈活的雙/單路輸出，高精度遠程檢測

LTC3838 的雙通道可針對雙輸出或單輸出應用進行配置，而 LTC3839 則專用于單輸出應用。在每通道電流高達 25A 的應用中，兩者都將 4.5V 至 38V （絕對最大值為 40V 的輸入）向下轉換為 0.6V 至 5.5V （6V 絕對最大值） 的輸出。

其遙感差分反饋具有 ±0.67% 的電壓調節精度，而遠端電源接地的偏差可能高達 ±500mV。

LTC3838 的第二個通道能夠提供一個獨立的 ±1% 輸出，或與第一個通道一起用作單輸出、更高電流應用的多相通道之一。對于較高的負載電流或為了最大限度地提高效率，多個 LTC3838 和 LTC3839 可以并聯多達 12 相。?

快速瞬態性能，恒定頻率

LTC3838 和 LTC3839 采用新的受控導通時間、谷值電流模式架構，專為快速瞬態性能而作準備。這種架構保留了恒定導通時間控制器的優點：它通過一系列連續的導通時間脈沖響應負載突然增加，中間的關斷時間非常短，無需像固定頻率控制器那樣等待下一個開關周期。在負載釋放期間，LTC3838 / LTC3839 延遲頂部 FET 的導通，直到電感器電流降至所需值，從而防止對輸出電容器過度充電。一旦瞬態條件消退，開關頻率將迅速恢復到編程的標稱或外部時鐘頻率。

同時，調整導通時間（因此控制導通時間），使開關頻率在穩態操作期間恒定，與其內部可編程或外部時鐘同步，以模擬具有可預測開關噪聲的固定頻率控制器。

高寬降壓比、開關頻率

LTC3838 / LTC3839 的 30ns 最小導通時間 （60ns 有效導通時間，具有死區時間延遲） 實現了針對高 V 的低占空比在至低 V外應用，即使該器件以高頻工作。90ns 的最小關斷時間有助于實現高占空比操作，并避免在 V在僅略高于調節 V外.

LTC3838 和 LTC3839 能夠實現一個 200kHz 至 2MHz 的整整十年可編程開關頻率。它們可以同步到編程頻率的 ±30% 的外部時鐘。

新型瞬態檢測降低了負載釋放V外過頭

隨著輸出電壓變低，V在-to-V外降壓比增加，一個主要挑戰是限制V中的過沖外在快速負載電流下降期間。LTC3838 / LTC3839 的一個創新特性是通過監視 ITH 負轉換速率來間接檢測“負載釋放”瞬變。

圖4.瞬態檢測通過檢測瞬態 （DTR） 引腳完成，該引腳的直流偏置略高于 1/2 INTV抄送，并通過補償電容C交流耦合至ITH引腳ITH1.等效補償電阻R伊特= RITH1||RITH2.

檢測通過檢測瞬態（DTR）引腳完成，該引腳通過補償電容耦合到ITH引腳。在穩態下，DTR引腳仍略高于檢測閾值（INTV電壓的一半）抄送引腳），帶有 INTV 補償電阻的分壓器抄送到SGND。

圖5.負載釋放檢測瞬態 （DTR） 功能顯著降低了 V外超調和恢復監管的時間。（陰影是在負載釋放步驟觸發的示波器上無限持久獲得的。

如果負載電流突然下降，輸出電壓會過沖，ITH會迅速下降。如果DTR引腳降至INTV的一半以下抄送，LTC3838 / LTC3839 暫時關斷底部 MOSFET，電感器電流流過底部 MOSFET 的體二極管。這增加了電感兩端的反向壓降，使電感電流更快地降至零，從而降低V外通過減少輸出電容的過充電進行過沖。

一旦電感電流達到零，底部 MOSFET 重新導通，將電感電流拉至負，使輸出電容放電以恢復調節。

結論

LTC?3838 和 LTC3839 是高性能、功能豐富的兩相、同步降壓型 DC/DC 控制器，在雙輸出或單輸出應用中出色地滿足高電流、低電壓負載的性能要求。

圖6.LTC3839 采用單路 1.2V/50A 輸出、兩相、300kHz、DCR 檢測、降壓型轉換器，具有針對 V 啟用的檢測瞬態負載釋放 （DTR） 功能。外過沖減少。LTC3838 也可在此處使用。LTC3838 / LTC3839 非常適合于為低電壓、高電流、快速轉換速率負載供電 （例如采用一個微處理器）。

其受控導通時間架構保留了傳統恒定導通時間控制器的快速響應和低導通時間，并允許恒定頻率和外部時鐘同步。

其他獨特特性包括新型遠程輸出檢測（允許 ±500mV 遠程接地）和負載釋放瞬態檢測，用于減少過沖。

此外，LTC3838 和 LTC3839 還包括一些常用特性，例如：

外部 Vcc用于降低控制器損耗的電源引腳

連續可編程的電流限制范圍，可通過任一 R 實現靈活性意義或電感直流電阻檢測

可選擇輕負載操作模式：非連續操作（類似于突發模式操作）以提高效率，或強制連續操作以實現恒定頻率?

過壓保護和限流折返

每個輸出的軟啟動/電源軌跟蹤、PGOOD和RUN引腳。

LTC3838 采用 38 引腳 QFN （5mm × 7mm） 封裝和 TSSOP 封裝。LTC3839 采用一個 32 引腳 QFN （5mm × 5mm） 封裝。所有封裝均具有裸焊盤，以增強熱性能。

審核編輯：郭婷