低成本、高性能的新型PWM控制器

     （华强电子世界网讯） 大多数电信电源系统采用一个 -48V总线分布电源。-48V总线在保证设备安全的情况下能够使功耗保持在较低的水平。但大多数电信子系统并不直接采用 -48V，而是要求隔离式DC/DC转换，从 -48V总线到子系统的工作电压。很多厂商都提供采用标准引脚和机械封装的分立式DC/DC转换器模块，这是非常易于应用的解决方案，从而节约一些工程时间，缩短产品上市时间，但是电源模块会增加成本，每模块需额外增加的7至18美元。
    
     电信制造商正在向新的方向发展，采用与分立元件组建的电路板贴装电源转换器。通常每个电路板只需要一个隔离式DC/DC转换器。整个系统内核电压可以从主隔离电源轨获得，这通常是3.3V、5V或12V。相对于每电源轨采用电源模块的方法而言，由非隔离DC/DC转换器提供内核电压能够进一步节省成本。
    
     新趋势
    
     要使电路板贴装电源转换器易于实施，就需要具有适当功能的控制电路。有一种控制电路是电流模式 PWM 控制器 —— LT1950。LT1950电路可以被用在从几瓦到500瓦以上的隔离电源转换器中。全部所需要的控制功能都集成在一个设备中，包括自适应最大占空比箝位、斜率补偿和前缘消隐。编程是非常简单，使转换器解决方案能够轻松地被优化，以达到高性能、低成本和组件小型化。
    
     例如可编程自适应最大占空比箝位在负载和线路瞬变情况下限制了变压器重置电压，这允许在以变压器为基础的设计中采用最小的变压器、MOSFET和输出整流器。该特征使基于 LT1950的前向转换器能够采用一种MOSFET利用率远远超冬过50% 占空比操作的单MOSFET架构。这些设计可以代替电源模块，而且成本较低，效率和瞬态响应性能都十分优越。
    
     器件描述
    
     LT1950是一款输入在3V至25V之间的PWM控制器。该转换器采用电流模式架构，提供快速的瞬态响应能力和非常简单的频率补偿。误差放大器正输入的 +2% 精确1.23V基准电压允许了输出电压的精确编程（如图1）。在VREF引脚中的2.5V基准输出能够向外提供高达2.5mA电流。SHDN引脚拥有精确的1.32V门限及电流滞后，可以对欠压锁定和停机进行精确编程。
    
     采用从ROSC引脚到地的单个电阻器，LT1950开关频率可以被设置在100kHz至500kHz之间。此外，该器件可以同步至编程频率的1.5倍。对于斜率补偿要求，LT1950内部有设定电平和SLOPE引脚开路。要将斜率补偿提高到3倍，必须在SLOPE引脚和VREF引脚之间加入一个电阻器。LT1950可编程的斜率补偿允许在持续模式工作中采用可用的电感、环路带宽调节以加速瞬态响应，以及为各种电路布局优化的噪声容限。
    
    
     LT1950 控制一个在 GATE 引脚上外置的 MOSFET 开关。峰值电流是通过开关源极中的一个功率电阻器借助一个与 ISENSE 引脚相连的检测点来监测的。在 ISENSE 引脚的电流检测门限与误差放大器输出（COMP 引脚）电压成比例关系，并控制 MOSFET 峰值开关电流，提供周期间的电流限制。要避免由于在 MOSFET 导通期间产生的噪声使 ISENSE 门限发生误跳变，LT1950 有内置的前缘消隐。通过增加从 BLANK 引脚到地的电阻，可以进一步延长消隐期限。
    
    
     图2示出了同步前向转换器，能够从48输入提供高效率的3.3V/20A分离输出。单个主MOSFET架构使解决方案很简单。LT1950自适应最大占空比箝位使解决方案中的电源组件可以在高达75% 占空比的情况下运行。相对于占空比在50% 以内的传统前向转换器而言，该特点使MOSFET、转换器和输出整流器利用率的效率提高了50%。同步输出整流器MOSFET由LT1698驱动，它还可以当作误差放大器和光耦合器驱动器。LT1950解决方案得益于系统板的热传导，从而提高效率并减慢元件温度的升高。94% 的峰效率和超快瞬态响应比现有其它电源模块要优越。单个主MOSFET架构使电源组件可简单定标以实现更宽的输出电压和电流。
    
     结论
    
     LT1950比传统的PWM控制器优越，因为它具有很多编程简便的特点和最少的外置组件。其可编程开关频率、斜率补偿和前缘消隐为宽的电感值、MOSFET类型和电路板布局带来优化的解决方案。LT1950可编程自适应占空比箝位使基于LT1950的前向转换器能够使用单MOSFET架构和最小组件尺寸、最低成本和最高性能。因此，基于LT1950的前向转换器是电源模块极好的代替品，因为它具有卓越的效率、瞬态响应、较低成本和更好的温度性能。