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LTC3777/9是否能够实现多片并联输出更大功率?

  LTC3777/9是电流模式的buck 芯片,请问是否能够实现多片并联输出更大功率,或者增加如LTC6902等多路输出振荡器等简单方案,实现并联

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早知

2025-4-18 17:51:22

LTC3777/9 是电流模式控制的降压(Buck)芯片,虽然它们本身未内置专门的均流功能,但通过合理的外围设计和控制策略,确实可以实现多片并联以提升输出功率。以下是具体的实现方案和注意事项:




1. 多片LTC3777/9并联的可行性




  • 电流模式控制的优势

    电流模式控制本身具有逐周期限流特性,天然具备一定的均流能力(优于电压模式),但仍需外部措施改善均流精度。




  • 并联实现方式  



    • 方案一:独立反馈 + 均流电阻

      每片芯片独立设置反馈网络,但在输出端串联小阻值均流电阻(如10-50mΩ),通过电阻压降强制均流。需权衡电阻功耗与均流效果。

    • 方案二:主从均流控制

      指定一个主芯片控制输出电压,从芯片通过外部运放监测其电感电流,并动态调整反馈电压或补偿网络,实现主动均流。




  • 关键挑战

    元件参数差异(如电感容差、MOSFET导通电阻)会导致静态电流不均衡,需通过校准或动态调整补偿。






2. 利用LTC6902同步多路开关频率



  • 同步振荡器的作用

    LTC6902 可提供多路同频同相的时钟信号,同步所有LTC3777/9的开关动作,避免频率拍频噪声,并简化EMI滤波设计。

  • 配置要点  

    • 将LTC3777/9的SYNC引脚连接到LTC6902输出,确保所有芯片工作在同一频率和相位。

    • 若需相位交错(降低输入电容纹波),可通过LTC6902配置多路相位差(如180°),但需验证环路稳定性。





3. 推荐并联方案




  • 最优架构:电流均流控制器 + 同步时钟

    采用专用均流控制器(如LTC4410或ADP3110A)与LTC6902结合:



    1. LTC6902 提供同步时钟,统一开关频率。

    2. 均流控制器 实时监测各支路电流,通过调整芯片的COMP引脚电压或FB分压比,动态平衡输出电流。

    3. 对称布局设计:确保各并联支路的PCB走线阻抗、电感/电容参数一致。




  • 外围器件选型  



    • 输入/输出电容需按总功率需求计算,优先选择低ESR的聚合物电容。

    • 功率电感需严格匹配(同一批次,容差≤5%),并留足饱和电流余量。






4. 注意事项



  • 热管理

    并联后总损耗增加,需优化散热设计(如共用散热片、增加铜箔面积)。

  • 环路稳定性

    均流控制环路可能影响原Buck电路的相位裕度,建议通过波特图分析并调整补偿网络。

  • 启动冲击抑制

    多芯片并联时需加入软启动电路,避免上电瞬间电流竞争。




5. 替代方案建议



  • 若对成本敏感且功率需求适中,可考虑改用单颗高功率Buck芯片(如LTC3899,支持70A输出)。

  • 如需更高灵活性,可评估多相控制器(如LTC3858),其内置多相均流功能,更适合大电流应用。




结论


通过LTC6902同步开关频率,并辅以主动均流控制(如运放+均流电阻或专用控制器),LTC3777/9可以实现多片并联扩流。但需重点关注布局对称性、热设计和环路稳定性,建议参考ADI的AN137《多相并联Buck设计指南》进行详细计算和验证。

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