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MAX8529及xDSL调制解调器中的1.5MHz双路降压型控制器
摘要：MAX8529是美国Maxim公司推出的一款新型1.5MHz双路降压型控制器，该芯片具有同步双路180℃异相操作功能，且在DSL频段的输出噪声很低，尤其适用于xDSL调制解调器中。文中介绍了MAX8529的性能及特点，并阐述MAX8529应用电路中的相关设计要求。１ 概述
ＭＡＸ８５２９是美国Ｍａｘｉｍ公司推出的一款新型１．５ＭＨｚ降压型控制器，该芯片中的两个独立调节器是以１８０°Ｃ异相操作的，从而降低了输入滤波要求，减小了ＥＭＩ，改善了效率，同时也有效降低了元件的损耗，节省了电路板的空间。另外，该芯片还具有低损耗、体积小的优点，而且在ＤＳＬ频段的输出噪声很低。ＭＡＸ８５２９主要应用在ｘＤＳＬ调制解调器、宽带路由器、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ及ＦＰＧＡ电源等方面。
ＭＡＸ８５２９利用ＭＯＳＦＥＴ低侧的电阻作为电流感应器件，从而省去了电流感应电阻，这使得ＤＣ－ＤＣ结构在输出过载或输出短路时免受损坏。在短路期间，可通过调整反馈电流门限来减小功率损耗。由于ＭＡＸ８５２９内含一个上电复位输出，因而可在两个输出达到调整门限时给系统发出复位信号。ＭＡＸ８５２９的主要特点如下：
●在ＤＳＬ频段工作时，输出噪声很低；
●可使用陶瓷电容工作为输入／输出电容；
●能够同时进行降压操作或升压／降压操作；
●具有四个输出以及９０℃相位输出（用两个ＭＡＸ８５２９）；
●具有反馈电流限制功能；
●输入电压为４．７５Ｖ～２３Ｖ；
●输出电压为０Ｖ～１８Ｖ（达到６Ａ）；
●效率大于９０％；
●采用固定频率进行ＰＷＭ操作；
●具有６００ｋＨｚ～１．５ＭＨｚ的可调整开关频率；
●具有外部ＳＹＮＣ输入；
●带有主／辅电路同步的时钟输出；
●具有软启动及软停机功能；
●ＲＳＴ输出的延迟最小量为１４０ｍｓ；
●具有无损耗电流限制（无感应电阻）功能；
●采用２４－ＱＳＯＰ封装；
●操作温度为－４０～＋８５℃（ＭＡＸ８５２９ＥＥＧ）。
图1
２ ＭＡＸ８５２９的内部功能及引脚说明
２．１ ＭＡＸ８５２９的内部结构
ＭＡＸ８５２９的内部结构框图如图１所示，它由ＰＷＭ比较器、斜坡调节器、振荡器、５Ｖ线性调节器、软启动ＤＡＣ及欠压锁定等部分组成。该控制器可从４．７５Ｖ～２３Ｖ的输入中得到两个输出，且每一个输出都可在１Ｖ～１８Ｖ范围内进行调节。利用同步１８０°Ｃ异相输出操作可减小输入电压纹波和总ＲＭＳ输入电流纹波。可用一个外部电阻来调节开关频率（６００ｋ～１．５ＭＨｚ）。若要实现二选一，控制器可以和另一个ＭＡＸ８５２９产生的外部时钟或一个系统时钟同步。一个ＭＡＸ８５２９能够产生一个同相或９０℃相位差的输出，由于同步时钟信号一般可由另一个控制器提供，因此，两个控制器可以两相交替操作，也可以四相（每一相移相９０℃）操作。另外，该装置还具有软启动和软停机功能。
ＭＡＸ８５２９降压型变换器可为每一相输出提供一个ＰＷＭ电压模式控制（如图１），由于它既可以通过内部振荡器分频，也可以由外部时钟驱动ＳＹＮＣ输入而产生时钟信号，因此，每一个控制器的开关频率等于振荡频率的一半（ｆＳＷ＝ｆＯＳＣ／２）。此外，内部跨导误差放大器可在ＣＯＭＰ端产生完整的误差电压，也可以提供高精度的ＤＣ输出。可用ＰＷＭ比较器和斜坡发生器在ＣＯＭＰ端确定占空比。在每一个时钟的上升沿，ＲＥＧ１的高侧ＭＯＳＦＥＴ接通，并保持该状态，直到达到适当的占空比或最大占空比。而第二个高侧ＭＯＳＦＥＴ（ＲＥＧ２）则在时钟的下降沿接通。在每一个高侧ＭＯＳＦＥＴ接通期间，相应的感应电流斜坡上升。
在开关周期的第二半周，高侧ＭＯＳＦＥＴ关闭，低侧ＭＯＳＦＥＴ接通，感应电流斜坡下降，能量释放并提供输出电流。在过载情况下，当感应电流超出选择的谷电流门限时，在相应的时钟边沿，高侧ＭＯＳＦＥＴ仍不导通，而低侧ＭＯＳＦＥＴ则保持导通以使感应电流继续下降。
２．２ ＭＡＸ８５２９引脚说明
ＭＡＸ８５２９的引脚排列如图２所示，各引脚的功能如下：
１，１２脚（ＣＯＭＰ２，ＣＯＭＰ１）：分别为调节器２、１的补偿端；
２，１１脚（ＦＢ２，ＦＢ１）：分别是调节器２、１的反馈输入端，这两个引脚分别接在ＲＥＧ２、ＲＥＧ１到ＧＮＤ之间的一个电阻分配器上，可用于调节输出电压（１Ｖ～１８Ｖ）。
３，１０脚（ＩＬＩＭ２，ＩＬＩＭ１）：分别是调节器２、１的限流调节端。若分别连接ＩＬＩＭ２、ＩＬＩＭ１至ＶＬ，那么，ＰＧＮＤ－ＬＸ２、ＰＧＮＤ－ＬＸ１的限流门限默认值为１００ｍＡ。分别在ＩＬＩＭ２、ＩＬＩＭ１端到ＧＮＤ之间连接一个电阻ＲＩＬＩＭ２和ＲＩＬＩＭ１，则可将ＲＥＧ２、ＲＥＧ１的限流门限ＶＩＴＨ２和ＶＩＴＨ１调至５０ｍＶ(ＲＩＬＩＭ２＝１００ｋΩ)至 ３００ｍＶ(ＲＩＬＩＭ２＝６００ｋΩ)。
４脚（ＯＳＣ）：振荡输入端。由于控制器通过振荡器分频来产生时钟信号，因此开关频率等于同步频率的一半（ｆＳＷ＝ｆＯＳＣ／２）。在ＯＳＣ至ＧＮＤ之间连接一个电阻ＲＯＳＣ，可以产生６００ｋＨｚ?ＲＯＳＣ＝１０ｋΩ?～１５００ｋＨｚ?ＲＯＳＣ＝４ｋΩ?的开关频率。当连接一个外部时钟至ＳＹＮＣ时，控制器仍要求有ＲＯＳＣ，而且选择ＲＯＳＣ应满足ＳＹＮＣ一半的输入。
５脚（Ｖ＋）：输入电源电压（４．７５Ｖ～２３Ｖ）。
６脚（ＲＥＦ）：２Ｖ参考输出。使用时应通过一个０．２２μＦ或更大的陶瓷电容连接到ＧＮＤ。
７脚（ＧＮＤ）：模拟地。
８脚（ＣＫＯ）：时钟输出，用于外部２相或４相同步时钟输出。
９脚（ＳＹＮＣ）：同步或可选时钟输入。ＳＹＮＣ有三种操作模式，连接ＳＹＮＣ到一个１２００ｋＨｚ～２８００ｋＨｚ的时钟可以进行外部同步；连接ＳＹＮＣ到ＧＮＤ可以作为一个主控制器的２相操作；连接ＳＹＮＣ到ＶＬ则可作为一个主控制器的４
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