全功能MIL-COTS 270V应用手册

全功能MIL-COTS 270V应用手册

本应用手册主要说明如何实现全功能MIL-COTS 270V系列转换器的性能，包括对主动均流、时钟同步以及启动同步等功能进行详细解释。同时给出PCB布局建议以及相关的原理框图参考。

全功能MIL-COTS 270V转换器应用时重点注意事项：

1. 全功能MIL-COTS 270V系列产品的均流针脚均为原边参考，随着转换器输出电流由空载到满载变化，均流针脚的电压会在0.5V~3.5V范围之间变化。

2. 两个或两个以上的模块并联均流时需将各均流针脚直接相连。各模块IN RTN（输入负端）间的阻抗差异应控制在尽量小的范围内。因为在IN PIN针脚上的任何电压差异将会引起单个模块的均流采样信号误差，这将导致模块之间的电流不均衡。

3. 应用均流特性时，YOTTA建议将所有模块的START SYNC针脚相连，从而保证各模块同时启动。尤其是当系统启动时总的负载电流超过单个模块的限流点时，该特性显得尤为重要。如不使用同步启动功能，当负载超出单个模块的电流限制时，非同步启动的（或重新启动）任一模块将可能进入“打嗝”模式，这种“打嗝”模式一直持续到能够支持负载的最少数量的模块同时启动为止。

例如，三个43A /8.0V的模块并联，负载启动电流为80A，需要至少两个模块同步启动。Start Sync 针脚连接在一起能保证所有的模块启动同步，这样可以提供更稳定的连续的启动时序。

4. 并联应用中并不要求不同转换器之间的时钟频率同步。YOTTA所有 DC/DC转换器皆内置输入及输出滤波器，以减少开关频率误差造成的影响。

5. 如果需要外部时钟同步，所提供的外部时钟信号频率范围必须在600HZ~650HZ，时钟信号作用在CLOCK SYNC针脚上电压幅值不可超过5V（0–5V信号），且占空比应在40%~60%之间。YOTTA推荐在模块开始上电之前提供外部时钟信号，模块在开始工作后不建议改变工作频率。

6. 为了避免输入不稳定，建议在每个转换器的输入供电针脚处外置局部阻尼网络。由于DC/DC转换器作为一个变化的负阻抗出现在其输入端，可能会造成不稳定状态。

7. 上述的简单并联应用不能提供系统冗余。实现全冗余设计需要增加OR'ing（合路）器件，它可以是肖特基二极管或由合适电路驱动MOSFET管。OR'ing器件可以将输出短路的模块从系统中隔离出来，这样单一模块的失效不会导致系统故障。此外，每个模块的+ SNS线上应串联一个小的MOSFET，用以在模块故障时断开+ SNS线。

内部的开关可以将故障模块的Ishare与母线断开连接，以维持并联系统均流功能继续工作。模块故障不影响时钟同步和频率同步功能，因此不需要外部保护开关。

8. 如果使用EMI滤波器，应注意避免增加并联系统中各模块IN RTN针脚间的阻抗差异。YOTTA建议每个电源板仅使用一个总的输入EMI滤波器。另外如果多个电源板并联均流，需要外置均流电路来实现各电源板间负载均衡。因为电源板间增加的IN RTN回路阻抗可能导致MIL-COTS模块的内置均流电路将无法很好地工作，从而不能很好地实现各独立电源板间的电流均衡。

9. TI的负载均流控制器（UCC39002，UCC3907）可以用来实现多电源板间的负载均衡。这两个负载控制器芯片检测输出电流（负载电流），通过调整模块的输出电压以实现负载均衡。为了降低sense电阻的损耗，可以通过UCC39002检测单个的MIL COTS转换器的输出电流，然后通过驱动TRIM针脚进行电压调整。，YOTTA建议调整TRIM针脚电压，而不是如UCC39002的应用手册所述通过+SNS针脚调整。因为单个电源板内的所有270V MIL-COTS系列模块采用原边参考均流控制，调整电源板中一个模块的电流将会使其他模块同步均流调整。使用UCC39002此类均流控制芯片时时，若芯片对电流变化的响应较慢时（建议均流控制穿越频率小于50HZ），则可获得很好的均流效果。

10. 当如上述建议使用多个EMI滤波器（每个电源板一个EMI滤波器）时，电源板间的开/关信号不再参考同一电平。在这种情况下，需要通过光耦来传递和控制每个电源板的开/关信号。在不要控制单个模块的开/关时，单个电源板上各个模块的ON/OFF针脚可以连接在一起。YOTTA推荐在每个模块的ON/OFF和IN RTN针脚之间就近放置一个0.01uF的滤波电容。

11. 同样地，电源板间的START SYNC和ISHARE针脚不再参考同一平面，因此这些信号不应在电源板间相连。由于START SYNC信号具有三种不同的状态：高电平，低电平及高阻态，在不同电源板间实现启动同步将变得复杂。最简单的解决方案是控制负载的时序在系统总线电压完全建立后加载。在输出电压使能后设定一个延时（约100ms）再加载是个不错的解决方案。

图A： 多个Mil-COTS转换器并联接线示意图

图B：输入及输出电源平面布局参考

图C： 多个Mil-COTS模块板内及板间并联连接参考示意图

图D： 多个Mil-COTS转换器与多个电源板之间的功能性内部连接图例

针脚布局图

针脚设计