LTC1702双开关调节器控制器采用高开关频率和精确反馈电路，提供卓越的输出调节和瞬态响应性能。在固定的550kHz开关频率下运行，LTC1702的每侧采用电压反馈架构，使用25MHz增益带宽运放作为反馈放大器，允许超过50kHz的环路交叉频率。大型板载MOSFET驱动器允许LTC1702在550kHz及更高频率下有效驱动高电流外部MOSFET。高开关频率允许使用小型外部电感和电容器，同时保持优异的输出纹波和瞬态响应，即使负载电流超过10A水平。双输出LTC1702封装在节省空间的24引脚窄SSOP中，最大限度地减少了电路板空间消耗。

使用最新Intel Pentium III处理器的移动pc需要ltc1702级性能以及核心电源输出处的dac控制电压。LTC1703是专门为这种应用而设计的，由一个改进的LTC1702和一个5位DAC组成，控制侧1的输出电压。DAC符合英特尔移动VID规范。图6显示了一个使用LTC1703的完整移动Pentium III电源解决方案示例。LTC1703封装在28引脚SSOP封装中，在狭窄的移动PC设计中节省了宝贵的PC板空间。

LTC1702 / LTC1703架构

LTC1702/LTC1703分别由两个独立的开关稳压器控制器组成。每个控制器都被设计成连接成电压反馈、同步降压调节器，每侧使用两个外部n沟道mosfet作为电源开关(图1)。一个小型外部电荷泵(图1中的D(CP)和C(CP))提供升压电源电压，以保持M1完全打开。开关频率内部设置为550kHz。用户可编程限流电路使用同步MOSFET开关M2作为电流传感元件，从而消除了外部低值电流传感电阻的需要。LTC1702/LTC1703设计用于5V或3.3V输入电源，由交流供电系统中的主离线电源或电池供电系统中的主开关稳压器提供。最大输入电压为7V。

同步操作在满载时效率最大化，其中开关MOSFET和同步整流器的电阻下降主导了功率损失。随着负载下降和开关损耗成为更大的因素，LTC1702/LTC1703自动切换到不连续模式，其中同步整流MOSFET在开关周期结束之前关闭，以防止电感中的反向电流流动。随着负载电流继续减小，LTC1702/LTC1703再次切换模式并进入突发模式 ，它只会根据需要切换以保持输出处于调节状态，尽可能跳过周期以将切换损耗降至最低。在突发模式下无输出负载时，整个系统的供电电流降至LTC1702/LTC1703的每侧绘制的3mA静态电流。每侧可独立关机;当两侧关闭时，LTC1702/LTC1703进入睡眠模式，其功耗小于50µa。

内部LTC1702/LTC1703

由于其高开关频率和精心设计的内部架构(图2)，LTC1702/LTC1703具有无与伦比的调节和瞬态响应。大部分瞬态响应改进来自新的反馈放大器设计。与传统的开关稳压器设计不同，LTC1702/LTC1703使用一个真正的25MHz增益带宽运放作为反馈放大器(图2中的FB)。这允许使用优化的补偿方案，可以比传统的RC从COMP到地更精确地定制环路响应。“3型”反馈电路(图3)通常允许环路跨越超过50kHz，同时保持良好的稳定性，显著增强负载瞬态响应。两个额外的高速比较器(图2中的MIN和MAX)与主反馈放大器并行运行，为输出电压的突然变化提供几乎瞬时的校正。在一个典型的应用中，LTC1702/LTC1703将纠正占空比，并使输出电压在瞬态负载施加后的下一个开关周期返回到正确的方向。

反馈运放的正输入连接到板载基准，调至800mV±3mV。由于参考和反馈放大器的直流输出误差在0.5%以内，直流负载和线路调节通常优于0.1%，提供出色的直流精度。800mV参考电平允许LTC1702/LTC1703提供低至0.8V的稳压输出电压，而无需额外的外部元件。这种参考性能，结合高速内部反馈放大器和适当选择的外部元件，允许LTC1702为今天或将来几乎任何微处理器提供足够严格的输出调节。对于那些在实际上电之前不知道他们想要什么电压的英特尔处理器，LTC1703带有板载5位VID输出电压控制是最好的解决方案。

LTC1702/LTC1703内部的另一个架构技巧减少了所需的输入电容，几乎没有性能损失。LTC1702/LTC1703包括一个主时钟，它驱动两边，使1面与2面180°失相。这种技术称为两相开关，其效果是将输入电容看到的开关脉冲的频率加倍，并显着降低其均方根值。对于两相开关，输入电容的大小根据需要在最大负载下支持单侧。当另一侧的负载增加时，它倾向于抵消而不是增加输入电容看到的RMS电流;因此，不需要增加额外的电容。

外部组件

性能等式的另一半由与LTC1702/LTC1703一起使用的外部组件组成。550kHz时钟频率和低5V输入电压允许在1µH或更低(图1中的L(EXT))范围内使用外部电感，同时仍然保持电感纹波电流处于控制之下。这种低电感值在两个方面有帮助:它减少了在每个开关周期中存储在电感中的能量，减小了所需的物理磁芯尺寸;它提高了电路输出端可达到的di/dt，减少了电路对负载电流突然变化进行校正所需的时间。这反过来又减少了在负载瞬态期间支持输出电压所需的输出电容量(图1中的C(OUT))。再加上LTC1702/LTC1703的两相内部开关降低了输入电容，与运行在300kHz或更低频率的传统设计相比，这显著降低了所需的总电容量。

LTC1702/LTC1703电路的每侧需要一对n沟道功率mosfet来完成功率开关路径。这些选择低R(DS(ON))和最小栅极电荷，以最大限度地减少重负载时的导电损耗和轻负载时的开关损耗。与LTC1702/LTC1703工作良好的MOSFET类型包括International Rectifier的IRF7805, Siliconix的Si9802和Si9804以及Fairchild的FDS6670A。

补偿元件填补了完成LTC1702/LTC1703电路所需的外部部件列表。由于LTC1702/LTC1703使用运算放大器作为反馈放大器，补偿网络连接在COMP引脚(在运算放大器的输出端)和FB引脚(反相输入端)之间，作为传统运算放大器的积分器(图3)。添加一个偏置电阻来设置直流输出电压，并在电路中添加两个极/零对，以补偿由电感/输出电容组合引起的相移。每侧的电流限制和软启动时间通过在每个I(MAX)引脚上的单个电阻(R(IMAX))和在每个RUN/SS引脚上的单个电容(C(SS))进行编程。可选的FAULT (LTC1702/LTC1703)和PWRGD(仅LTC1702)标志可用于向主机系统提供状态信息。

应用程序

双输出从一个5V电源

一个典型的LTC1702应用程序如图4所示。输入取自5V逻辑电源。侧1设置为在10A时提供1.8V，侧2设置为在较低3A负载水平下提供3.3V。系统效率峰值在每侧大于90%。该电路展示了LTC1702控制器可能实现的高功率和低功率输出设计的示例。侧1使用一对超低R(DS(ON)) Fairchild FDS6670A SO-8 mosfet和一个大的1µH/12A Murata表面贴装电感。C(IN)由两个470µF，低ESR钽电容器组成，以在满载时支持侧1,C(OUT1)使用两个相同的电容器，在0A-10A瞬态下提供优于5%的稳压。

方2使用单个SO-8封装，内部有两个较小的mosfet (Siliconix Si9402)和一个较小的2.2µH/6A电感。C(OUT2)是单个470µF钽，支持0A-3A瞬态，同时保持优于5%的稳压。当侧2的负载电流增加时，LTC1702两相开关实际上降低了C(in)的RMS电流，从而消除了在输入端超出侧1所需的额外电容的需要。两边都表现出特殊的瞬态响应(图5)。当使用双面PC板时，整个电路可以在不到2平方英寸的范围内布局。

2步转换器的笔记本电脑

图6是使用下一代英特尔移动Pentium III处理器的典型笔记本电脑的完整电源。电路使用LTC1628从输入电池产生5V和3.3V电压，使用LTC1703产生处理器核心电压(带5位VID控制)和CPU I/O环供电电压。LTC1628和LTC1703都使用两相开关来最小化电路所需的电容;整个4输出电路仅需要2000µF，同时产生60W的输出功率。

与传统的单步方法(每个电压直接来自电池电压)相比，该电路中使用的两步转换提供了更好的瞬态响应。2-step还允许使用更小的外部组件，而不会支付效率或性能损失，并且它简化了布局和热管理问题。有关更多信息，请参阅下面的“两步转换”。

两步转换

随着微处理器工作电压的不断降低，CPU核心功率的转换正成为一项艰巨的挑战。核心电源必须在处理器附近具有快速的瞬态响应，良好的效率和低的发热量。这些因素将很快迫使从直接从电池或墙壁适配器到处理器的一步电源转换转变为两步转换，其中CPU核心电源从5V或3.3V电源获得。

两步转换带来了几个好处:更对称的瞬态响应，处理器附近的热量产生更低，并且易于修改，以便将来降低处理器电压。从电池中提取的峰值电流也减少了，从而提高了电池的化学效率，通常可以补偿使用实验室电源测量的电效率的细微差异。在真正的笔记本电脑中，一步和两步架构的电池寿命实际上是相同的。

降压开关稳压器的占空比由V(OUT)与V(IN)的比值给出。在一步功率转换中，由于降压比大，占空比必须很低。这给了一个非常快的电感电流上升时间和一个更慢的电流衰减时间。电感的尺寸必须足够大，以便在升压过程中控制电流。电流上升快、衰减慢，这意味着稳压器的暂态响应在负载增加时较好，而在负载减少时较差。两步转换过程的较低、恒定的输入电压产生更对称的瞬态响应，并允许使用更小、成本更低的外部元件。由于电压波动小，开关损耗小，因此开关频率也可以提高。

两步法也缓解了热问题。为了最小化高电流PCB走线长度，核心电源必须位于处理器附近。核心电压级的一步转换器通常以80%的效率运行，而两步解决方案的第二步(如LTC1703)的效率接近90%，最大限度地减少了处理器附近的热量产生。

反对两步转换的最大理由是效率的下降。“即兴”的计算给人一种效率下降的错误印象。事实上，基于实际电路测量的两步功率转换效率的精确计算表明，效率数字在一步，高效率转换器的1%以内。随着时间的推移，微处理器制造光刻将继续缩小，并迫使CPU核心工作电压更低，工作电流更高;1.1V电源和15A工作电流已经出现在便携式系统中。这些要求将使传统的一步转换方法由于极小的占空比和严重偏斜的瞬态行为而不可行。

结论

LTC1702和LTC1703实现了当今最好的开关稳压器控制器的直流和交流调节性能。随着逻辑密度的不断攀升，越来越多的应用出现了输入电压限制在7V以下，输出电压低，输出电流高，需要多个输出。LTC1702和LTC1703为此类应用提供了调节性能，高效率，小尺寸和低系统成本的最佳组合，无论它们出现在先进的笔记本电脑还是复杂的逻辑系统中。

奔腾是英特尔公司的注册商标。