ISL6326带8位DAC的4相PWM控制器 能够精确DCR的代码 差动电流传感

ISL6326控制微处理器核心电压调节通过在平行的。多相buck变换器结构使用交叉定时倍增信道纹波频率减少输入和输出纹波电流。低波纹导致组件更少，组件成本更低，功耗更低损耗小，实现面积小。微处理器负载可以产生负载瞬态极快的边缘速率。ISL6326利用Intersil的专有主动脉冲定位（APP）和自适应相位对准（APA）调制方案实现极快速的瞬态响应，输出电容更少。今天的微处理器需要严格控制的输出电压位置与负载电流（下降）。岛6326利用专利技术连续检测输出电流测量专用电流感应电阻或输出电感的DCR。电流传感提供精确所需的信号下垂、通道电流平衡和过电流保护。可编程集成温度有效地实现了补偿功能补偿电流的温度系数感觉元素。电流限制功能提供单相过电流保护。提供一个单位增益差分放大器，用于遥控电压感应。遥控器之间的任何电位差使用遥控放大器。消除地面差异提高调节和保护精度。阈值敏感启用输入可用于精确协调使用任何其他电压轨启动ISL6326。动态视频™ 技术允许无缝实时视频变化。偏移管脚允许精确的电压偏移独立于视频设置的设置。

特征

专有主动脉冲定位和自适应相位对准调制方案

精密多相铁芯电压调节-差分遥感电压-在寿命、负载、线路和

温度-可调精度参考电压偏移

精密电阻或DCR电流感应-精确的负荷线编程-精确的通道电流平衡-差动电流感测

微处理器电压识别输入-动态视频™ 技术-8位视频输入，可选择VR11代码和每比特6.25毫伏的扩展VR10码

热监测

集成可编程温度补偿

过电流保护和通道电流限制

过电压保护

2、3或4相操作

每相可调开关频率高达1MHz

套餐选项-QFN符合JEDEC PUB95 MO-220 QFN-Quad扁平无引线-产品轮廓-QFN近芯片级封装面积；改进PCB效率，外形更薄

无铅（符合RoHS）

绝对最大额定值

电源电压（VCC）。+6伏

所有引脚。接地-0.3V至VCC+0.3V

静电放电额定值

人体模型。2千伏

机器型号。200伏

充电装置型号。1.5千伏

操作条件

电源电压（VCC）。+5V±5%

环境温度

ISL6326CRZ。0°C至+70°C

ISL6326IRZ。-40°C至+85°C

热信息

热阻（注1、2）θJA（摄氏度/瓦）θJC（摄氏度/瓦）

40 Ld QFN包装。32 3.5条

最高结温。+150摄氏度

最高储存温度范围。-65°C至+150°C无铅回流曲线。

注意：不要在列出的最大额定值下或附近长时间运行。暴露在这些条件下可能会对产品的可靠性和

导致不在保修范围内的故障。

笔记：

1.θJA是在自由空气中测量的，该部件安装在具有“直接连接”特性的高效热导率测试板上。

2.对于θJC，“外壳温度”位置是包装底部外露金属垫的中心。

电气规范工作条件：VCC=5V，除非另有规定

电气规范工作条件：VCC=5V，除非另有规定。（续）

笔记：

3.这些部分的设计和调整精度与所有误差的电压环包括在内。

4.由特性确定的规格限制，未经生产测试。

5.软启动时，VDAC先从0V上升到1.1V，在接收到有效的VID后，再上升到VID电压。

6.软启动斜坡速率由可调的软启动振荡器频率以6.25 mV/周的速度确定。

功能管脚说明

VCC公司提供操作芯片所需的电源。这个当此引脚上的电压超过上升的POR阈值，并在该引脚上的电压降到下降的POR阈值以下。将此引脚直接连接到+5V电源。

地面

集成电路的偏置和参考接地。底部金属底座6326号岛的GND。

反应堆

此pin是控制器。通过适当的电阻分压器提供控制器和MOSFET同步通电集成电路。当EN_PWR驱动电压高于0.875V时ISL6326激活取决于EN_VTT的状态内部POR和挂起的故障状态。驱动压水堆低于0.745V将清除所有故障状态并启动ISL6326重新启用时软启动。此pin是控制器。它通常连接到VTT的VTT输出计算机主板中的电压调节器。什么时候？EN_VTT驱动高于0.875V，ISL6326激活根据EN_PWR、内部POR和挂起的故障状态。在低于0.745V的电压下行驶将清除所有故障状态，并在以下情况下启动ISL6326至软启动重新启用。使用此引脚设置所需的开关频率。一个从FS到接地的电阻器将设置开关频率。电阻值之间的关系开关频率将由近似方程式。使用此引脚设置所需的启动振荡器频率。将设置一个从SS到接地的电阻器软启动斜坡速率。价值之间的关系电阻和软启动斜坡时间用近似方程描述的。

视频7，视频6，视频5，视频4，视频3，视频2，视频1和视频0这些是生成输出调节参考电压。连接这些插脚打开漏极输出（带或不带外部上拉）电阻或主动上拉输出。所有视频管脚都有40微安当电压高于逻辑高电平。这些输入可以是外部电压高达VCC+0.3V。

弗塞尔

使用此pin选择内部视频代码。当它连接时要接地，选择扩展VR10代码。当它是浮动或拉高，VR11代码被选中。这个输入可以拉高到VCC+0.3V。VDIFF、VSEN和RGNDVSEN和RGND构成精密差分遥测放大器。这个放大器把微分远程输出到单端电压的电压参考当地地面。VDIFF是放大器的输出以及调节和保护电路的输入。将VSEN和RGND连接到遥控器的检测管脚装载。

FB和COMP

分别对误差放大器的输入和输出进行逆变。FB可以通过电阻连接到VDIFF。适当的在VDIFF和FB之间选择电阻可以设置负载线（下垂），当IDROOP pin与FB pin绑定时。下垂刻度因子由ISEN电阻和电感DCR或专用电流检测电阻器。补偿通过外部R-C网络连接到FB补偿调节器。

DAC和REF

DAC引脚是精密内部DAC的输出参考资料。REF pin是错误的正输入安培。在典型应用中，使用1kΩ，1%电阻在DAC和REF之间生成精度偏移电压。这个电压与偏移电流成正比由OFS对地或VCC公司。在REF和接地之间使用一个电容器动态视频监控中的电压平滑™操作。

PWM1、PWM2、PWM3、PWM4脉冲宽度调制输出。将这些插脚连接到Intersil驱动器IC的PWM输入引脚。数量有源信道由PWM3和密码4。将PWM3连接到VCC以配置2相操作。将PWM4连接到VCC以配置三相操作。

ISEN1+，ISEN1-；ISEN2+，ISEN2-；ISEN3+，ISEN3-；ISEN4+，ISEN4+-ISEN+和ISEN-管脚是独立差分放大器。使用感应电流用于通道电流平衡、过电流保护和下垂调节。非活动通道应具有各电流检测输入保持打开状态（例如，打开ISEN4+和ISEN4-用于三相运行）。对于DCR感应，将每个ISEN-pin连接到节点在RC感测元件之间。将ISEN+销系在另一端的感应电容通过一个电阻，上升。感应电容器上的电压与电感电流。因此，感应电流是成比例的到电感电流，并按感应器升起。为了匹配内部电路的延时，电容器每个ISEN+引脚和GND之间需要，如中所述“电流感应”，第12页。

虚拟现实

VR\u RDY表示软启动已完成，并且输出电压在VID附近的调节范围内设置。它是一个开漏逻辑输出。当OCP或OVP发生时，虚拟现实将被拉低。它也会被拉如果输出电压低于欠压阈值，则为低。OFS公司OFS引脚可用于编程直流偏移电流它将在参考电压和DAC管脚。偏移电流通过外部电阻和精密内部电压基准。通过连接接地电阻或VCC。对于无偏移，OFS销应未终止。总有机磷温度补偿标度输入。电压在TM管脚上感应到的温度被用作将ldroop和过电流保护限值调整为有效地补偿当前感测元素。实施综合温度补偿，电阻分压器电路需要将一个电阻器从TCOMP连接到控制器的VCC和另一个正在连接的电阻器从TCOMP到GND。改变电阻器的比率数值将设置集成热量的增益补偿。当集成温度补偿时功能未使用，请将TCOMP连接到GND。

IDROOP是感测平均信道的输出引脚与负载电流成比例的电流。在不需要载重线的应用程序，此销可以通过电阻器连接到GND以产生电压信号，与负载电流和电阻成比例价值。在需要负载线的应用程序中，连接该引脚连接到FB，以便感应到的平均电流将流动通过FB和VDIFF之间的电阻创建与负载电流成比例的电压降。系上这个别针不使用时接地。商标TM是虚拟现实温度测量的输入引脚。将此引脚通过NTC热敏电阻连接到GND和控制器的VCC电阻。这个引脚的电压是与虚拟现实温度成反比。ISL6326号根据TM处的电压监测虚拟现实温度管脚并输出VR_HOT和VR_FAN信号。虚拟现实热VR_HOT用作VR温度高的指示。它是一个开漏逻辑输出。如果测量的虚拟现实温度低于一定水平，并且当测量的虚拟现实温度达到一定值时打开水平。需要一个外部上拉电阻器。

虚拟风扇

VR_FAN是一个具有开漏逻辑输出的输出管脚。会的如果测量的虚拟现实温度小于一定水平，当测量到的虚拟现实温度时打开达到一定水平。外部上拉电阻器是需要。操作多相功率转换微处理器负载电流配置文件已更改为指出多相功率转换的优点是不可能忽视的。技术挑战与生产单相转换器有关成本效益和热可行性都迫使转向多相节约成本的方法。这个ISL6326控制器有助于降低通过集成重要功能和要求来实现最小输出组件。第3页的方块图，4和5提供多相功率的顶层视图使用ISL6326控制器进行转换。

交织多相转换器中每个通道的切换是与每个其他频道。在三相转换器中，每个通道在前一个通道和1/3循环后切换1/3循环在下面的频道之前。因此，三相转换器的组合纹波频率大于任何一相的纹波频率。另外组合电感电流的峰峰值振幅为按相数比例减少（方程式1和2）。增加纹波频率并降低波纹幅度意味着设计师可以使用更少的每通道电感和较低的总输出电容任何性能规格。图1说明了输出纹波的乘法效应频率。三通道电流（IL1、IL2和IL3）合并形成交流纹波电流和直流负载当前。纹波分量的纹波频率为各通道电流。每个脉冲宽度调制在前一个周期的脉冲宽度调制后终止1/3个周期阶段。电感电流的直流分量组合给负载供电。

为了了解波纹电流振幅在多相电路，检查表示单个通道的峰-峰电感电流。

输出电容器传导电感电流。在多相转换器的情况下电容电流是每个个别频道的。将方程式1与求和后峰间电流的表达式N对称相移电感电流方程2。峰间纹波电流减小与通道数成比例的量。输出电压纹波是电容、电容的函数等效串联电阻（ESR）和电感纹波当前。降低电感纹波电流允许设计师使用较少或较便宜的输出电容器。

交错的另一个好处是减少输入纹波当前。输入电容部分由最大输入纹波电流。多相拓扑可以通过降低输入纹波提高整体系统成本和规模使设计师能够降低投入成本电容。

图2中的示例演示了输入三相变流器的电流总输入纹波电流。图2所示的转换器向1.5V负载提供36A从12V输入。有效值输入电容电流为5.9A。将其与同样降压的单相转换器进行比较36A时为12V至1.5V。单相转换器11.9ARMS输入电容电流。单相变流器必须使用有效值电流两倍的输入电容器组容量相当于三相变流器。“输入电容器”一节中的图18、19和20第28页上的“选择”可用于确定基于负载电流、占空比的输入电容均方根电流周期和频道数。它们是作为有助于确定最佳输入电容器解决方案。图21显示单相输入电容器RMS比较用电流。

PWM调制方案

ISL6326采用Intersil专有的主动脉冲改善暂态特性的定位（APP）调制方案。应用程序控制是一种独特的双边缘脉宽调制同时具有PWM超前和滞后的调制方案边缘独立移动以提供最佳响应到瞬态载荷。然而，PWM频率是恒定的通过FS引脚和地面。为了进一步改善瞬态响应ISL6326还实现Intersil的专有自适应相位对准技术。APA，充分大负荷阶跃电流，可同时接通各相。通过应用程序和APA控制，ISL6326可以实现优异的瞬态性能，降低了对输出电容器。在稳态条件下，ISL6326的运行PWM调制器似乎是一种传统的跟踪调制器边缘调制器。常规分析设计方法因此可用于稳态和小信号操作。脉宽调制操作每个通道的定时由活动的数量设置频道。ISL6326的默认通道设置为4。开关周期定义为两次脉冲宽度调制之间的时间每个通道的脉冲终止信号。循环时间脉冲信号是开关频率设置的倒数通过FS引脚和接地之间的电阻。脉冲宽度调制信号命令MOSFET驱动器打开/关闭沟道MOSFET。对于4通道操作，通道触发顺序为4-3-2-1：PWM3脉冲发生在PWM4，PWM2之后的1/4个周期在PWM3之后的1/4个周期后输出，以及PWM1在PWM2之后再延迟1/4个周期。为了三通道操作，通道触发顺序为3-2-1。连接PWM4到VCC选择三通道操作脉冲时间间隔为1/3周期增量。如果PWM3连接到VCC，双通道操作选择后，PWM2脉冲发生1/2个周期脉冲宽度调制。

开关频率

开关频率由频率设定电阻器，RT，从FS连接接地引脚（参见标有“典型应用”的图第4页和第5页）。方程式3是用来帮助选择正确的电阻值。

其中FSW是每个相位的开关频率

电流传感

ISL6326持续感应电流以获得快速响应。ISL6326支持感应器DCR感应或电阻传感技术。相关通道电流检测放大器使用ISEN输入来再现信号与电感电流成正比。感觉电流，ISEN，与电感电流成正比。感觉到的电流用于电流平衡、负载线调节和过电流保护。图3和图4所示的内部电路表示N通道转换器的一个通道。这个电路是对转换器中的每个通道重复，但不能根据PWM3和PWM4的状态激活引脚，如第11页“脉宽调制操作”所述。电感DCR感应电感器的绕组具有DCR测量的电阻（直流电阻）参数。把电感DCR看作分开集中数量，如图3所示。这个流过感应器的通道电流IL也会通过DCR。方程4显示了s域电感VL上的等效电压。

通过电感的简单RC网络提取DCR电压，如图3所示。电容器上的电压VC，可以显示为与通道电流IL成比例，见方程式5。

如果选择RC网络组件，使RC时间常数（=R*C）与电感时间常数匹配（=L/DCR），电容器VC上的电压等于通过DCR的电压降，即与通道电流。

内部低偏移电流放大器，电容器电压VC在感应电阻上升时复制。因此，ISEN+pin（ISEN）的电流为与电感电流成比例。因为ISEN引脚的内部滤波器，一个电容器，CT，需要匹配ISEN和ISEN+信号。选择合适的CT保持时间上升常数和CT（上升x CT）接近27ns。公式6表明通道电流与感测电流（ISEN）由感测值驱动电阻和电感的DCR。

电阻传感

准确的电流感测，专用的电流感测电阻RSENSE与每个输出电感can串联用作当前的sense元素（参见图4）。这个技术更精确，但减少了整个转换器电流附加功率损耗的效率感觉元素感觉。需要相同的电容CT来匹配延时在ISEN-和ISEN+信号之间。选择合适的CT保持上升和CT（上升x CT）关闭的时间常数到27ns。公式7显示了通道电流与感应到电流。

感应器的DCR值会随着温度的升高而增加增加。因此，感应电流将随着电流传感元件的温度升高。整齐补偿温度对感应电流的影响信号，正温度系数（PTC）电阻器可以被选为感应电阻上升，或集成ISL6326的温度补偿功能应为利用。集成温度补偿功能如第22页“温度补偿”所述。通道电流平衡每个激活通道的感应电流相加一起并除以活动通道的数量。这个由此产生的平均电流（IAVG）提供了总负载电流。通道电流平衡是通过将每个通道的感应电流与对…进行适当调整的平均电流每个通道的脉宽调制占空比，Intersil获得专利现行平衡法。通道电流平衡对于实现多相操作的热优势。好的电流平衡，功率损耗在多个设备和更大的区域。电压调节图5所示的补偿网络确保输出电压的稳态误差仅限于参考电压（DAC的输出）的误差OFS电流源、遥测和误差放大器。Intersil指定ISL6326包括每个这些元素。将误差放大器（VCOMP）的输出与产生脉冲宽度调制信号的锯齿波。这个PWM信号控制MOSFET的时序驱动和调节转换器输出到指定的参考电压。内部和外部电路控制电压调节如图5所示。

ISL6326包含一个内部差速器反馈路径中的遥感放大器。放大器消除在测量相对于本地控制器接地的输出电压基准点使感应输出电压。连接微处理器传感器插脚到非反转输入（VSEN）和反转输入（RGND）遥控放大器。遥远的感觉输出（VDIFF）连接到错误的反向输入通过外部电阻放大。数模转换器（DAC）产生参考信号基于引脚VID7上逻辑信号状态的电压通过视频0。DAC解码8个6位逻辑信号（VID）表1所示的离散电压之一。每个VID输入提供45微安的上拉至内部2.5V用于开漏输出的电源。上拉电流在逻辑阈值以上递减为零以保护电压敏感输出装置。外部上拉电阻器如果外壳漏入驱动装置大于45微安。

负荷线调节

一些微处理器制造商要求精确控制输出电阻。这种依赖负载电流输出电压通常被称为“下降”或“载重线”规定。通过增加良好的控制输出阻抗，输出电压可以有效地电平偏移以达到载重线调节的方向这些制造商要求的。在其他情况下，设计师可以确定成本效益的解决方案可以通过增加下垂来实现。下垂有助于降低输出电压尖峰快速负载电流需求变化的结果。峰值的大小由ESR和ESL决定所选输出电容器的数量。通过定位空载电压水平接近规格上限，较大负尖峰可以在不穿越下方的情况下持续限制。通过增加一个良好控制的输出阻抗负载下的输出电压可以有效地电平偏移向下，以便在没有超过规格上限。如图5所示，电流与平均值成比例所有活动通道（IAVG）的电流从FB流过负载线调节电阻器RFB。产生的电压降通过RFB与输出电流成正比，有效地用稳态值产生输出电压降定义为方程式8：

调整后的输出电压降低了下垂电压维德鲁普。输出电压是负载电流的函数将方程式8与适当的当前意义定义的示例当前表达式方程9中采用的方法。

其中VREF是参考电压，VOFS是编程偏移电压，IOUT是总输出电流在转换器中，上升的是连接到ISEN+引脚，RFB是反馈电阻，N是有效信道号，RX是DCR或RSENSE取决于传感方法。因此，等效负载线阻抗，即下垂阻抗，等于方程式10：

输出电压偏移编程ISL6326允许设计者精确地调整偏移电压。当电阻ROFS连接在OFS到VCC，它的电压被调节到1.6V使比例电流（IOFS）流入OFS。如果ROFS接地，其上的电压为调节到0.4V，IOF从OFS流出。电阻在DAC和REF之间选择RREF，以便乘积（IOFS x ROFS）等于所需的偏移电压。这些函数如图6所示。一旦确定了所需的输出偏移电压，使用公式11和12设置ROF：对于正偏移（将ROFS连接到VCC）：