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POWER 8 - giugno 2015
XV
PSM
timizzare la ripartizione, le dimensioni e il costo del sot-
tosistema di alimentazione, a seconda delle esigenze di
erogazione della corrente di alimentazione per ciascuna
linea.
La modulazione sul fronte di salita consente una rispo-
sta veloce e in un ciclo singolo ai gradini del carico di
uscita e non pone limitazioni sul duty cycle minimo.
Con questo schema, per rapporti di discesa elevati gli
impulsi di controllo dell’uscita PWM possono diventare
molto piccoli e il tempo On minimo normalmente è
limitato dal progetto dello stadio di alimentazione, non
dal controller. Per ottenere la soluzione più compatta è
possibile impiegare solo condensatori di uscita ceramici
e LTC3882 è dotato di un circuito di posizionamento
della tensione attivo (AVP) programmabile, consenten-
do un’ulteriore ottimizzazione della resistenza in serie
equivalente (ESR) e una riduzione delle dimensioni del
condensatore di uscita.
A seconda delle necessità dell’applicazione, l’efficienza
di picco o le dimensioni della soluzione possono essere
prioritizzate scegliendo una frequenza di funzionamen-
to ottimale. La frequenza di commutazione programma-
bile di LTC3882, compresa fra 250 kHz e 1,25 MHz, con-
sente l’ottimizzazione delle dimensioni dell’induttore e
del ripple della corrente di uscita. LTC3882 è utilizza-
bile anche come master clock PWM o può accettare un
ingresso di clock esterno per la sincronizzazione con la
base dei tempi di un altro sistema.
Rilevazione di bassa DCR per potenza elevate
A correnti di uscita relativamente alte, l’efficienza di con-
versione deve essere massimizzata per limitare la gener-
azione di calore – e ridurre al minimo i relativi costi di
raffreddamento – derivante dalle perdite di conduzione.
È importante ridurre al minimo la dissipazione della po-
tenza nell’elemento di rilevazione della corrente per
massimizzare l’efficienza, poiché viene rilevata continu-
amente l’intera corrente di carico CC oltre alla corrente
di ripple aggiuntiva. LTC3882 supporta sia le conven-
zionali topologie dei resistori di rilevazione sia schemi
di rilevazione a bassa DCR, che possono produrre solo
alcune decine di millivolt. L’architettura PWM a modal-
ità di tensione a rampa costante consente il controllo di
un segnale di grande ampiezza del duty cycle ed elimina
i problemi di rumore che potrebbero essere creati da
progetti a bassa DCR, utilizzando schemi di controllo
a modalità di corrente. L’efficienza e l’attenuazione di
potenza sono illustrate nella figura 3 che fa riferimento
allo schema della figura 1.
LTC3882 contiene una funzione servo di uscita digitale
(a richiesta). Quando è abilitata, l’uscita del converti-
tore A/D a 16 bit per la tensione del canale viene utiliz-
zata come servo per ottenere il valore medio desiderato
di uscita. In questo caso, il convertitore presenta un er-
rore di uscita tipico straordinariamente basso – pari a
solo ±0,2% – e un errore di caso peggiore in funzione
della temperatura pari a ±0,5%. Per il funzionamento a
uscita singola multifase, LTC3882 presenta un anello di
condivisione corrente separato che offre bilanciamento
preciso del carico, un miglioramento rispetto ai conven-
zionali convertitori in voltage mode. I canali di uscita
sono progettati come master di controllo o come slave
connettendo i pin opportuni. Il pin IAVG sul canale
master fornisce una tensione equivalente alla sua cor-
rente di uscita istantanea. Si aggiunge quindi un con-
densatore filtro di capacità compresa tra 100 pF e 200 pF
a questa linea, che viene quindi instradata a tutte le fasi
slave. Gli slave utilizzano queste informazioni e la tensi-
one di controllo COMP principale generata dal master
per adattare la loro corrente di uscita a quella del mas-
ter. La figura 4 mostra come questo adattamento viene
mantenuto dinamicamente attraverso i gradini di carico
ad alta frequenza.
Telemetria precisa
LTC3882 monitora i parametri cruciali dell’alimentato-
re mediante un convertitore A/D a 16 bit interno. Sono
disponibili letture digitali tramite PMBus delle tensioni
d’ingresso e di uscita, delle correnti di uscita, dei duty
cycle e delle temperature. LTC3882 rileva, mantiene co-
Fig. 4 – Bilanciamento dinamico del carico durante
un transitorio di uscita