परिचय मल्टी-वोल्टेज इलेक्ट्रॉनिक्स सिस्टम अक्सर जटिल बिजली आपूर्ति वोल्टेज ट्रैकिंग या अनुक्रमण आवश्यकताओं से बंधे होते हैं, जो अगर पूरा नहीं होते हैं, तो सिस्टम में खराबी या क्षेत्र में स्थायी विफलताएं भी हो सकती हैं। इन आवश्यकताओं को पूरा करने में डिज़ाइन की कठिनाइयाँ अक्सर वितरित-पावर आर्किटेक्चर में जटिल हो जाती हैं, जहां पॉइंट-ऑफ-लोड (पीओएल) डीसी/डीसी कन्वर्टर्स पीसी बोर्ड स्पेस में बिखरे हुए होते हैं, कभी-कभी विभिन्न बोर्ड विमानों पर। समस्या यह है कि बिजली आपूर्ति सर्किटरी अक्सर बोर्ड में डिज़ाइन की जाने वाली अंतिम सर्किटरी होती है, और इसे बोर्ड की जो भी छोटी अचल संपत्ति बची होती है, उसमें शामिल किया जाना चाहिए। केंद्रीकृत अनुक्रमण-ट्रैकिंग समाधान अच्छी तरह से काम कर सकते हैं, लेकिन जब बोर्ड पर कोई महत्वपूर्ण सन्निहित स्थान नहीं छोड़ा जाता है और सिस्टम विनिर्देश प्रवाह में होते हैं, तो कोई सरल, ड्रॉप-इन, लचीले विकल्प की इच्छा रखता है। उस इच्छा को एक ट्रैकिंग और अनुक्रमण समाधान के साथ पूरा किया जा सकता है जो पीओएल पर स्थापित होता है, और इतना छोटा और बहुमुखी है कि सिस्टम डिज़ाइन के बाकी हिस्सों को बाधित किए बिना आसानी से बोर्ड में डाला जा सकता है। इच्छा पूरी हुई LTC2927 श्रृंखला MOSFETs की कमियों के बिना ट्रैकिंग और अनुक्रमण दोनों के लिए एक छोटे पदचिह्न में एक सरल और बहुमुखी समाधान प्रदान करता है। प्रत्येक पीओएल कनवर्टर जिसे ट्रैक या अनुक्रमित किया जाना चाहिए, में लोड-बिंदु पर एक एकल एलटीसी2927 रखा जा सकता है जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है। कुछ प्रतिरोधकों और एक संधारित्र का चयन करके, आपूर्ति को रैंप-अप और रैंप-डाउन के साथ कॉन्फ़िगर किया गया है वोल्टेज प्रोफाइल की विविधता। चित्र 2 विभिन्न ट्रैकिंग और अनुक्रमण परिदृश्यों को दिखाता है, जिसमें समवर्ती वोल्टेज ट्रैकिंग (चित्र 2ए), ऑफसेट ट्रैकिंग (चित्र 2बी), रतिमितीय ट्रैकिंग (चित्रा 2सी), और आपूर्ति अनुक्रमण (चित्रा 2डी) शामिल हैं। चित्रा 1

चित्र 1. विशिष्ट ट्रैकिंग अनुप्रयोग। चित्रा 2

चित्र 2. बिजली आपूर्ति वोल्टेज ट्रैकिंग के प्रकार। कई वोल्टेज ट्रैकिंग समाधान श्रृंखला MOSFETs का उपयोग करते हैं, जो अंतर्निहित वोल्टेज ड्रॉप, अतिरिक्त बिजली की खपत और अतिरिक्त पीसी बोर्ड रियल एस्टेट को जोड़ता है। इसके बजाय, LTC2927 फीडबैक नोड्स में सीधे करंट इंजेक्ट करके आपूर्ति को नियंत्रित करता है, इस प्रकार श्रृंखला MOSFETs के बिना आपूर्ति आउटपुट को नियंत्रित करता है। चित्र 3 इस करंट को इंजेक्ट करने के लिए उपयोग की जाने वाली सरल "ट्रैकिंग सेल" को दर्शाता है। इसके अलावा, बिजली आपूर्ति स्थिरता और क्षणिक प्रतिक्रिया अप्रभावित रहती है क्योंकि LTC2927 से इंजेक्ट किया गया करंट बिजली आपूर्ति नियंत्रण लूप की गतिशीलता में बदलाव किए बिना आउटपुट वोल्टेज को ऑफसेट करता है। चित्रा 3

चित्र 3. सरलीकृत ट्रैकिंग सेल LTC2927 के साथ बिजली आपूर्ति ट्रैकिंग सीधी है। प्रतिरोधों की एक जोड़ी मास्टर सिग्नल के सापेक्ष स्लेव आपूर्ति के व्यवहार को कॉन्फ़िगर करती है। प्रतिरोधों का चयन स्लेव सप्लाई को मास्टर सिग्नल को सटीक रूप से या एक अलग रैंप दर, वोल्टेज ऑफसेट, समय विलंब या इनके संयोजन के साथ ट्रैक करने का कारण बन सकता है। एक मास्टर सिग्नल RAMP पिन से एक कैपेसिटर को जमीन पर बांधकर या ट्रैक किए जाने वाले किसी अन्य रैंपिंग सिग्नल की आपूर्ति करके उत्पन्न होता है जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है। उदाहरण एक जटिल ट्रैकिंग सिस्टम पर विचार करें। चित्र 1 में योजनाबद्ध 1628V और 5.0V आपूर्ति का उत्पादन करने के लिए एक LTC3.3 दोहरे सिंक्रोनस स्टेप-डाउन कनवर्टर का उपयोग करता है और 3728V इनपुट से 2.5V और 1.8V आपूर्ति का उत्पादन करने के लिए एक LTC6.0 दोहरे सिंक्रोनस स्टेप-डाउन कनवर्टर का उपयोग करता है। फीडबैक नोड्स से जुड़े चार LTC2927 इन आपूर्तियों के रैंप-अप और रैंप-डाउन व्यवहार को नियंत्रित करते हैं। आपूर्ति पर नज़र रखने से पहले सही संचालन की गारंटी के लिए उपकरणों को एक प्रारंभिक VIN प्रदान किया जाता है। विनिर्देश 5.0V और 3.3V आपूर्ति को संयोग से ~20V/s पर ट्रैक करने के लिए कहता है, 1.8V आपूर्ति 100V तक पहुंचने के बाद 3.3V आपूर्ति को 2.0V/s पर तेजी से बढ़ाना चाहिए, और 2.5V आपूर्ति को तेजी से बढ़ाना चाहिए 1.8V आपूर्ति के समान दर, लेकिन 20ms की देरी। LTC2927 डेटा शीट में 3-चरणीय डिज़ाइन प्रक्रिया शामिल है जिसका प्रत्येक आपूर्ति के लिए पालन किया जाता है। उस प्रक्रिया का उपयोग करते समय, चरण 1 में समीकरण (1) के लिए निम्नलिखित का उपयोग करें, 20V/s के मास्टर सिग्नल रैंप-दर एसएम के साथ: 5V और 3.3V आपूर्ति संयोग ट्रैकिंग क्योंकि मास्टर रैंप दर को वांछित के बराबर चुना गया है 5V और 3.3V आपूर्ति की रैंप दर, संयोग ट्रैकिंग का चयन किया गया है। यदि स्विचिंग पावर सप्लाई का फीडबैक वोल्टेज 0.8V है, जैसा कि LTC1628 पर है, तो ट्रैकिंग रेसिस्टर्स को फीडबैक रेसिस्टर्स के बराबर सेट करके संयोग ट्रैकिंग को कॉन्फ़िगर किया जा सकता है (2-चरण डिज़ाइन प्रक्रिया के चरण 3 का पालन करके सत्यापित) , 2-चरणीय डिज़ाइन प्रक्रिया के समीकरण (3) से: 3-चरणीय डिज़ाइन प्रक्रिया के समीकरण (3) से: 3-चरणीय डिज़ाइन प्रक्रिया में RTA` RTA के मूल्य का प्रतिनिधित्व करता है जो कोई देरी या ऑफसेट उत्पन्न नहीं करता है। चूँकि कोई देरी वांछित नहीं है, आरटीए = आरटीएʹ, और डिज़ाइन प्रक्रिया का चरण 3 अनावश्यक है। 1.8V और 2.5V आपूर्ति अनुक्रमण 1.8V आपूर्ति 2V आपूर्ति से 3.3V नीचे रैंप करती है लेकिन 100V/s की रैंप दर पर। RTB100 खोजने के लिए समीकरण (2) में स्लेव रैंप दर को 3V/s पर सेट करें: समीकरण (2) का उपयोग करके RTA3` को हल करके चरण 3 को पूरा करें। चरण 3 3V आपूर्ति और 3.3V आपूर्ति के बीच वांछित देरी के लिए RTA1.8 को समायोजित करता है। 2V के ऑफसेट के परिणामस्वरूप चुनी गई रैंप दर के लिए ~100ms की देरी होती है। 2.5V आपूर्ति में 1.8V आपूर्ति के समान रैंप दर है, लेकिन इसमें 20ms की देरी हो गई है। 2V आपूर्ति के लिए चरण 3 और चरण 2.5 को दोहराने के परिणामस्वरूप: इस प्रणाली के लिए ट्रैकिंग प्रोफ़ाइल चित्र 4 में दिखाई गई है। चित्रा 4

चित्र 4. चित्र 1 में सर्किट का आउटपुट प्रोफ़ाइल। ध्यान दें कि रैंप-दर और देरी का हर संयोजन संभव नहीं है। छोटी देरी और स्लेव रैंप दर और मास्टर रैंप दर के बड़े अनुपात के परिणामस्वरूप ऐसे समाधान हो सकते हैं जिनके लिए नकारात्मक प्रतिरोधों की आवश्यकता होती है। ऐसे मामलों में, या तो विलंब को बढ़ाया जाना चाहिए या स्लेव रैंप दर और मास्टर रैंप दर के अनुपात को कम किया जाना चाहिए। इसके अलावा, चुने गए अवरोधक मानों को TRACK और FB पिन से प्रवाहित होने के लिए 1mA से अधिक की आवश्यकता नहीं होनी चाहिए। इसलिए, पुष्टि करें कि जब VMASTER 1V पर है तो TRACK से 0mA से कम प्रवाहित होता है। चित्र 2927 में दिखाए गए प्रत्येक LTC1 के बीच कनेक्शन प्रत्येक आपूर्ति के लिए अतिरिक्त नियंत्रण की अनुमति देता है। इस प्रणाली के साथ, 3.3V आपूर्ति 5V आपूर्ति को अपने मास्टर सिग्नल के रूप में उपयोग करती है। यदि किसी कारण से 5V आपूर्ति बंद हो जाती है, तो 3.3V आपूर्ति उसका अनुसरण करती है। इसी तरह, 1.8V और 2.5V आपूर्ति 3.3V आपूर्ति को अपने मास्टर सिग्नल के रूप में उपयोग करती है और इसे ऊपर और नीचे ट्रैक करती है। नकारात्मक आपूर्ति ट्रैकिंग LTC2927 के साथ नकारात्मक वोल्टेज नियामकों को ट्रैक करना संभव है। चित्र 5 -3462V आपूर्ति का उत्पादन करने के लिए LT5 इनवर्टिंग DC/DC कनवर्टर का उपयोग करके एक ट्रैकिंग उदाहरण दिखाता है। इस कनवर्टर में एक ग्राउंड-आधारित संदर्भ है, जो करंट को एक नोड से खींचने की अनुमति देता है जहां आरएफए को दो भागों में विभाजित किया गया है। LT3462 FB नेटवर्क से करंट को ठीक से खींचने के लिए, LTC2927 और कनवर्टर के बीच एक करंट मिरर रखा जाना चाहिए। 3-चरणीय डिज़ाइन प्रक्रिया समीकरणों (2) और (3) में मामूली संशोधनों के साथ समान रहती है: अन्य सभी समीकरण समान रहते हैं। चित्रा 5

चित्र 5. जीएनडी संदर्भित नकारात्मक नियामक की आपूर्ति ट्रैकिंग। चित्र 6ए 5V/s की रैंप दर के साथ चित्र 100 की ट्रैकिंग प्रोफ़ाइल दिखाता है। VMASTER सकारात्मक है, लेकिन स्पष्टता के लिए इसका उलटा दिखाया गया है। VMASTER = 5V पर -0V स्लेव 0V तक पूरी तरह नहीं खींचता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि ग्राउंड संदर्भित वर्तमान दर्पण अपने आउटपुट को जमीन तक नहीं खींच सकता है। यदि कनवर्टर में एफबी संदर्भ वोल्टेज 0V से अधिक है या यदि वर्तमान दर्पण के लिए नकारात्मक आपूर्ति उपलब्ध है, तो त्रुटि को हटाया जा सकता है। परिणामी तरंगरूप चित्र 6बी में दिखाया गया है। चित्रा 6

चित्र 6. चित्र 5 के सर्किट का आउटपुट प्रोफ़ाइल। निष्कर्ष LTC2927 एक छोटे पॉइंट-ऑफ-लोड क्षेत्र में बेहतर प्रदर्शन की पेशकश करके बिजली आपूर्ति ट्रैकिंग और अनुक्रमण को सरल बनाता है। कुछ प्रतिरोधक सरल या जटिल आपूर्ति व्यवहार को कॉन्फ़िगर कर सकते हैं। श्रृंखला MOSFETs को उनके परजीवी वोल्टेज ड्रॉप और बिजली की खपत के साथ समाप्त कर दिया जाता है। LTC2927 इन सभी सुविधाओं को एक छोटे 8-लीड ThinSOT™ और 8-लीड (3 मिमी × 2 मिमी) DFN पैकेज में प्रदान करता है।

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