采用SO-500封裝的高效率4kHz、5.8A降壓型轉(zhuǎn)換器

Karl Edwards

減少電路板空間和提高效率是關(guān)鍵 許多系統(tǒng)的要求，特別是在較高電流下，其中組件尺寸和功率損耗通常 增加。凌力爾特解決了這些問題 采用新型 LT1374 一款 500kHz、4.5A 單片式降壓型 轉(zhuǎn)換器專為滿足更高電流的需求而設(shè)計(jì) 應(yīng)用。LT1374 內(nèi)置電源開關(guān)、 邏輯、振蕩器和所有必要的控制電路 制造緊湊、高效的降壓轉(zhuǎn)換器。這 拓?fù)涫怯糜诳焖偎矐B(tài)響應(yīng)的電流模式 和良好的回路穩(wěn)定性，并具有完整的額外好處 逐周期電流限制。

該器件提供三種封裝選項(xiàng)：SO-8、 DD 和 TO-220。對于對空間最敏感的應(yīng)用，SO-8 保留了完整的 4.5A 開關(guān)額定值和 是具有高峰值的中等功率應(yīng)用的理想選擇 負(fù)荷。DD 封裝適用于表面貼裝 具有連續(xù)高電流的應(yīng)用;TO-220 適用于高功率、高環(huán)境溫度系統(tǒng)。

500kHz 的開關(guān)頻率允許使用小的、 低價(jià)值表面貼裝元件，減少電路板 面積。為進(jìn)一步降低功耗，LT1374 具有兩種關(guān)機(jī)模式。精確的 2.38V 門限 關(guān)斷 （SHDN） 引腳使內(nèi)部基準(zhǔn)保持活動狀態(tài)，但禁用開關(guān)。此模式可用作精確的輸入欠壓鎖定，如 如圖 1 所示。將 SHDN 引腳接地需要 部分完全關(guān)斷，降低電源電流 僅 20μA。

圖1.5V 降壓轉(zhuǎn)換器。

對于噪聲敏感型應(yīng)用，SHDN 引腳可以是 由 SYNC （LT1374-SYNC） 取代，使能內(nèi)部 振蕩器與外部系統(tǒng)時(shí)鐘同步 在 580kHz 至 1MHz 范圍內(nèi)?？烧{(diào)和 可提供固定 5V 輸出電壓器件。The LT1374, 與最少的小型表面貼裝元件一起，產(chǎn)生一個(gè) 4.5A 降壓型穩(wěn)壓器，其 在電源和電路板空間方面都很高效。

高效率、25V、0.07Ω開關(guān)

高效率是快速雙極工藝的結(jié)果 和獨(dú)特的晶體管布局，產(chǎn)生高 電壓開關(guān)，典型導(dǎo)通電阻僅為 0.07Ω。 這允許 LT1374 在一個(gè)輸入電壓范圍內(nèi)運(yùn)作 范圍為 5.5V 至 25V，開關(guān)電流高達(dá) 4.5A。 圖 1 示出了 LT1374-5 在典型 5V 輸出降壓應(yīng)用。10V 的效率 輸入如圖 2 所示。請注意，效率仍然存在 從 88.0A 到電路的最大 5A 超過 4% 負(fù)載電流。

圖2.5V 效率與輸出電流的關(guān)系

4.5A 溶膠 8 電流

LT1374 的輸出開關(guān)專為最大限度地降低兩個(gè)開關(guān)電阻的功率耗散而設(shè)計(jì) 并切換驅(qū)動電流。這允許使用 SO-8 封裝的 LT1374 適用于具有 以前需要電源包，尤其是當(dāng) 選擇由高動態(tài)負(fù)載電流定義。 典型的靜態(tài)和動態(tài)熱特性 各種負(fù)載電流如圖3和圖4所示。 這些測量是在靜止空氣中進(jìn)行的，使用 LT1374 SO-8 放置在 4 英寸2雙面電路板。 多個(gè)過孔將熱量從電路板的頂部傳導(dǎo)到 底部為連續(xù)銅平面。一個(gè)典型的 SO-8 封裝的應(yīng)用正在為電機(jī)供電 司機(jī)。電機(jī)在啟動時(shí)可能需要 4A，但僅 運(yùn)行時(shí)為2.5A。在60°C的環(huán)境溫度下， SO-8 封裝可提供 4A 的負(fù)載電流 長達(dá) 2 秒，然后連續(xù) 5.4A 當(dāng)前。如果需要 <>A 的連續(xù)電流， 表面貼裝 DD 封裝 （θ和= 30°C/W） 可以 被使用;如需更高的功率，請使用 TO-220 （θ杰克= 4°C/W）。

圖3.溫升與時(shí)間的關(guān)系。

圖4.溫升與負(fù)載電流的關(guān)系

雙輸出SEPIC轉(zhuǎn)換器

圖5中的電路從單個(gè)磁芯上的兩個(gè)繞組產(chǎn)生5V正輸出和負(fù)輸出。這 用于5V輸出的轉(zhuǎn)換器是標(biāo)準(zhǔn)降壓轉(zhuǎn)換器。 –5V 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一個(gè)簡單的反激式繞組 如果不存在C4，則耦合到降壓轉(zhuǎn)換器。 C4產(chǎn)生SEPIC（單端初級電感） 轉(zhuǎn)換器）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可改善調(diào)節(jié)和 降低L1中的紋波電流。沒有C4，電壓 與L1A相比，L1B上的擺動會因相對負(fù)載和耦合損耗而變化。C4 提供低 阻抗路徑，以保持相等的電壓擺幅 L1B，改善監(jiān)管。在反激式轉(zhuǎn)換器中，在 開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間，轉(zhuǎn)換器的所有能量都存儲在 僅 L1A，因?yàn)?L1B 中沒有電流流動。關(guān)閉時(shí)， 能量通過磁耦合傳遞到L1B， 為 –5V 電源軌供電。C4 在 L1B 期間拉動 L1B 陽性 開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間，導(dǎo)致電流流動和能量 在 L4B 和 C1 中構(gòu)建。關(guān)閉時(shí)，儲存的能量 在 L4B 和 C5 中均提供 –1V 電源軌。這減少了 L1A 中的電流并改變 L<>B 的電流波形 從正方形到三角形。

圖5.雙輸出SEPIC轉(zhuǎn)換器。

審核編輯：郭婷