LTC3883 je jednofázový synchronní snižující DC/DC regulátor s rozhraním typu PMBus pro digitální řízení a monitorování klíčových parametrů systému. Obvod ve svém pouzdře integruje budiče MOSFET a v aplikaci může pracovat buď samostatně, nebo v centrálně řízené sestavě s ostatními Linear Technology PMBus obvody.
K dispozici jsou telemetrická data parametrů VIN, IIN, VOUT, IOUT, teploty a poruch. Externí napěťová dělička umožňuje konfiguraci adresy obvodu, výchozí spínací frekvence a výstupního napětí. Vstupní proudový senzor a indukční DCR s autokalibrací.
Na obr. 1 je uveden příklad aplikace DC/DC regulátoru se vstupním rozsahem 7 V až 14 V a výstupem 1,8 V / 30 A vybavený indukčním DCR proudovým senzorem. Pro zvýšení přesnosti DCR proudového snímače, obvod LTC3883 snímá rovněž teplotu samotné cívky a zajišťuje kompenzaci teplotního koeficientu odporu vinutí. Díky této metodě je možné dosáhnout vysoké přesnosti měření proudu a funkce proudového omezovače.
Obr. 1 1,8V/30A jednofázový digitální napájecí zdroj s IIN snímačem
LTC3883 je řídicí obvod využívající měření špičkového proudu s cílem dosažení rychlé přechodové odezvy a reakce v jediném cyklu. Obrázek 2 ukazuje typické průběhy při skokové změně zátěže o 10 A, což má za následek maximální odchylku napětí od nominální hodnoty – pouze 60 mV.
Obr. 2 Odezva na skokovou změnu výstupního proudu o 10 A
LTC3883 má k dispozici obvod pro snímání vstupního proudu pomocí sériového rezistoru 5 mΩ na vstupní straně regulátoru, jak je znázorněno na obr. 1. Získané napětí je zpracováno pomocí integrovaného 16bitového ADC obvodu LTC3883. Navíc obvod i ve svém pouzdře obsahuje snímací rezistor napájecího proudu z pinu VIN, takže má k dispozici i hodnotu proudu výkonového stupně.
Problém s konvenčními indukčními DCR proudovými snímači je v tom, že tolerance DCR může být i mnohem větší než ±10 %, což v praxi výrazně omezuje přesnost měření špičkového proudu. Aby bylo možné tento problém vyřešit, používá LTC3883 vlastní DCR autokalibrační funkci. Zjednodušené schéma tohoto obvodu je uvedeno na obr. 3.
Obr. 3 Autokalibrace DCR
LTC3883 přesně měří hodnotu vstupního proudu IIN, pracovní cyklus (D) a napětí proudového snímače (VCS), podle čehož kalibruje skutečnou hodnotu DCR na základě vztahu:
S touto autokalibrační funkcí lze v praxi dosáhnout měření proudu s přesností lepší než 3 %, a to zcela bez ohledu na skutečné tolerance parametrů DCR.
Všechny funkce pro správu napájecího systému mohou být řízeny s pomocí softwaru LTpowerPlay s grafickým uživatelským rozhraním a podporou všech napájecích regulátorů společnosti Linear. S pomocí LTpowerPlay mohou konstruktéři snadno programovat a řídit celý napájecí systém bez nutnosti napsání jediného řádku kódu. Pomocí tohoto nástroje je velmi snadné nastavit libovolný obvod na sběrnici, ověřit stav systému, načíst telemetrické údaje, zkontrolovat chybové stavy i řídit sekvenční náběh jednotlivých bloků. LTpowerPlay je možné stáhnout na webových stránkách www.LTpowerPlay.com.
LTC3883 kombinuje nejlepší analogový DC/DC regulátor ve své třídě s kompletní sadou funkcí pro správu napájení a přesnými datovými převodníky pro řízení a správu výstupního výkonu. Více obvodů LTC3883 může být použito i s jinými produkty Linear Technology s rozhraním PMBus s cílem optimalizovat MULTIRAIL napájecí systémy. Výkonný software LTpowerPlay zjednodušuje vývoj komplexních napájecích systémů. Pokud je v aplikaci potřeba například duální výstupy, lze použít LTC3880, který nabízí sdílení funkce pro správu společného napájecího systému.