用于升壓、反激、SEPIC和反相DC/DC轉(zhuǎn)換器的兩個(gè)新控制器

兩款多功能 DC/DC 控制器 IC LT3757 和 LT3758 針對(duì)升壓、反激、SEPIC 和反相轉(zhuǎn)換器應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。LT3757 可在 2.9V 至 40V 的輸入范圍內(nèi)運(yùn)作，適合于從單節(jié)鋰離子電池便攜式電子產(chǎn)品到高電壓汽車和工業(yè)電源的應(yīng)用。LT3758 將輸入電壓擴(kuò)展到 100V，從而在高電壓、高功率電信設(shè)備中提供了靈活的高性能操作。兩款I(lǐng)C均具有1μA的低關(guān)斷靜態(tài)電流，非常適合電池供電系統(tǒng)。

兩者都集成了一個(gè)高壓、低壓差線性（LDO）穩(wěn)壓器。得益于一種新穎的 FBX 引腳架構(gòu)，LT3757 和 LT3758 可直接從一個(gè)分壓器連接至一個(gè)從正輸出或負(fù)輸出到地的分壓器。它們還集成了許多常用特性，如軟啟動(dòng)、輸入欠壓鎖定、可調(diào)頻率和同步，采用小型 10 引腳 MSOP 封裝或 3mm × 3mm QFN 封裝。

內(nèi)部高壓線性器件

在高電壓應(yīng)用中，LT3757 和 LT3758 通過(guò)集成一個(gè)板載線性穩(wěn)壓器，免除了增設(shè)一個(gè)外部穩(wěn)壓器或一種慢充電遲滯啟動(dòng)方案的需要，從而實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的啟動(dòng)和偏置。該調(diào)節(jié)器產(chǎn)生 INTV抄送，從轉(zhuǎn)換器輸入V運(yùn)行IC的本地電源在。內(nèi)部LDO可以連續(xù)操作IC，前提是輸入電壓和/或MOSFET柵極充電電流足夠低，以避免器件功耗過(guò)大。

當(dāng)國(guó)際電視抄送在工作期間，引腳從外部驅(qū)動(dòng)至高于其調(diào)節(jié)電壓的位置（從輸入、輸出或第三個(gè)繞組），內(nèi)部LDO自動(dòng)關(guān)斷，從而降低IC中的功耗。LDO還提供內(nèi)部電流限制功能，以保護(hù)IC免受片內(nèi)功耗過(guò)大的影響。電流限制隨著 V 而減小在增加。如果超過(guò)電流限制，則 INTV抄送電壓下降并觸發(fā)軟啟動(dòng)。

檢測(cè)輸出電壓變得更加容易

與只能檢測(cè)正輸出的傳統(tǒng)控制器不同，LT3757 和 LT3758 具有一種新穎的 FBX 引腳架構(gòu)，可簡(jiǎn)化反相和同相轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)。LT3757 和 LT3758 均包含兩個(gè)內(nèi)部誤差放大器;一個(gè)感知到正輸出，另一個(gè)感知到消極輸出。當(dāng)轉(zhuǎn)換器開始開關(guān)且輸出電壓開始上升或下降時(shí)，根據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中一個(gè)誤差放大器無(wú)縫接管反饋控制，而另一個(gè)變?yōu)榉腔顒?dòng)狀態(tài)。

FBX引腳可以直接連接到正輸出或負(fù)輸出的分壓器。這種直接連接消除了負(fù)轉(zhuǎn)換器中通常需要將反饋信號(hào)電平轉(zhuǎn)換到地上所需的傳統(tǒng)膠水電路，從而節(jié)省了空間和費(fèi)用。電源設(shè)計(jì)人員只需決定他所需的輸出極性、他想要使用的拓?fù)洌溆嗟挠?LT3757 或 LT3758 完成。

精密 UVLO 電壓和軟啟動(dòng)

輸入電源UVLO用于排序或啟動(dòng)過(guò)流保護(hù)，可通過(guò)使用來(lái)自V的電阻分壓器驅(qū)動(dòng)UVLO輕松實(shí)現(xiàn)在供應(yīng)。分壓器輸出在 UV LO 引腳產(chǎn)生 1.25V 電壓時(shí)在處于所需的 UVLO 上升閾值電壓。UVLO引腳具有可調(diào)的輸入遲滯，允許IC在禁用轉(zhuǎn)換器之前抵抗可設(shè)置的輸入電源壓降。在 UVLO 事件期間，IC 被禁用并且 V在靜態(tài)電流降至 1μA 或更低。

SS 引腳提供對(duì)軟啟動(dòng)功能的訪問(wèn)，該功能可降低峰值輸入電流，并防止在啟動(dòng)或從故障狀態(tài)恢復(fù)期間輸出電壓過(guò)沖。SS引腳不僅通過(guò)降低電流限值，而且通過(guò)降低開關(guān)頻率來(lái)降低浪涌電流。以這種方式，軟啟動(dòng)允許輸出電容器逐漸充電至其最終值。

可調(diào)/可同步開關(guān)頻率

LT3757 和 LT3758 的工作頻率可在 100kHz 至 1MHz 范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)置，利用 R 的單個(gè)電阻器進(jìn)行設(shè)置。T引腳接地，或通過(guò) SYNC 引腳同步至外部時(shí)鐘。

可調(diào)工作頻率允許將其設(shè)置在特定頻段之外，以適應(yīng)對(duì)頻譜噪聲敏感的應(yīng)用。

在空間受限的應(yīng)用中，可以使用更高的開關(guān)頻率來(lái)減小整體解決方案尺寸和輸出紋波。如果擔(dān)心功率損耗，則以較低頻率進(jìn)行開關(guān)可降低開關(guān)損耗，從而提高效率。

電流模式控制

LT3757 和 LT3758 采用一種電流模式控制架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)更高的電源帶寬，從而改善了對(duì)線路和負(fù)載瞬變的響應(yīng)。與電壓模式控制架構(gòu)相比，電流模式控制所需的補(bǔ)償元件也更少，因此在所有工作條件下進(jìn)行補(bǔ)償變得更加容易。

一個(gè) 10V–30V 輸入、48V/1A 輸出升壓轉(zhuǎn)換器

圖1所示為一個(gè)48V、1A輸出轉(zhuǎn)換器，其輸入電壓為10V至30V。LT3757 被配置為一款升壓型轉(zhuǎn)換器，適用于此轉(zhuǎn)換器輸出電壓高于輸入電壓的應(yīng)用。圖2顯示了該轉(zhuǎn)換器的效率。

圖1.一個(gè) 10V–30V 輸入、48V/1A 輸出升壓轉(zhuǎn)換器

圖2.圖1所示轉(zhuǎn)換器的效率

4.5V–36V 輸入、–5V/3A 輸出反相轉(zhuǎn)換器

圖 3 示出了 LT3757 采用反相轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器采用 4.5V 至 36V 輸入工作，可為一個(gè) –3V 負(fù)載提供 5A 電流。負(fù)輸出的幅度可以高于或低于輸入。它具有輸出短路保護(hù)功能，LT3757 中的頻率折返功能進(jìn)一步增強(qiáng)了這種保護(hù)。300kHz的工作頻率允許使用小型電感器。用于直流耦合電容器的陶瓷電容器具有低 ESR 和高 RMS 電流能力。輸出功率可以通過(guò)選擇芯片周圍的組件輕松調(diào)整，而無(wú)需修改基本設(shè)計(jì)。圖4顯示了該轉(zhuǎn)換器在不同輸入電壓下的效率。

圖3.4.5V–36V 至 –5V/3A 反相轉(zhuǎn)換器

圖4.圖3所示轉(zhuǎn)換器的效率

18V–72V 輸入、24V/1A 輸出 SEPIC 轉(zhuǎn)換器

SEPIC轉(zhuǎn)換器與反相轉(zhuǎn)換器類似，因?yàn)樗梢陨龎夯蚪祲狠斎?，但具有正輸出。它還提供輸出斷開和短路保護(hù)。圖 5 示出了一款采用 LT18 作為控制器的 72V–24V 輸入、1/3758A 輸出 SEPIC 電源。圖6顯示了該轉(zhuǎn)換器在不同輸入電壓下的效率。

圖5.18V–72V 輸入、24V/1A 輸出 SEPIC 轉(zhuǎn)換器

圖6.圖5所示轉(zhuǎn)換器的效率

18V–72V 輸入、–3.3V/2A 輸出反激式轉(zhuǎn)換器

圖 7 示出了 LT3758 采用非隔離式反激式轉(zhuǎn)換器，具有 18V 至 72V 的輸入電壓范圍和一個(gè) –3.3V / 2A 輸出。它利用 LT3758 中的頻率折返功能提供了可靠的輸出短路保護(hù)。該電路還可用于不同的負(fù)電壓，只需改變FBX引腳上的電阻分壓器的值即可。

圖7.18V–72V 輸入、–3.3V/2A 輸出反激式轉(zhuǎn)換器

18V–72V輸入、5V/2A輸出隔離反激式轉(zhuǎn)換器

圖7所示的基本設(shè)計(jì)可以修改，通過(guò)在變壓器的副邊增加一個(gè)基準(zhǔn)（例如LT4430）和一個(gè)光耦合器來(lái)提供來(lái)自LT3758的隔離次級(jí)的反饋，從而在輸入和輸出之間提供直流隔離。圖8所示為一個(gè)18V–72V輸入、5V/2A輸出隔離式反激式轉(zhuǎn)換器。

圖8.18V–72V 輸入、5V/2A 隔離式反激式轉(zhuǎn)換器

結(jié)論

LT?3757 和 LT3758 是專為多種單端 DC/DC 轉(zhuǎn)換器拓?fù)涠鴥?yōu)化的通用控制 IC。兩者都提供特別寬的輸入電壓范圍。這些 IC 可在任何這些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中提供節(jié)省空間、經(jīng)濟(jì)高效且高性能的解決方案。應(yīng)用范圍從單節(jié)鋰離子供電系統(tǒng)到汽車、工業(yè)和電信電源。

審核編輯：郭婷