高性能單片式同步降壓型穩(wěn)壓器實(shí)現(xiàn)縮小各種應(yīng)用中的電池供電應(yīng)用

當(dāng)相對(duì)較高的電壓軌（12V）必須降壓到相對(duì)較低的電平時(shí) （3.3V，1.8V），傳統(tǒng)的首選轉(zhuǎn)換器是DC/DC開關(guān)控制器，用于驅(qū)動(dòng) 外部 MOSFET。在許多應(yīng)用中，取代典型的控制器MOSFET二極管 與單片穩(wěn)壓器組合將節(jié)省空間、設(shè)計(jì)時(shí)間和成本。 問題在于12V電源軌對(duì)于許多單芯片降壓轉(zhuǎn)換器來說太高了，這 通常不能與6V以上的輸入一起使用。此外，開關(guān)損耗通常 防止在~1MHz以上實(shí)際操作，排除使用盡可能小的可能 電感器，最終否定了單片穩(wěn)壓器的一些尺寸優(yōu)勢。

LTC?3601 和 LTC3604 是高性能單片式同步降壓型穩(wěn)壓器，能夠分別提供高達(dá) 1.5A 和 2.5A 的電流。它們?cè)?3.6V 至 15V 的寬輸入電壓范圍內(nèi)工作，該范圍包括手持設(shè)備、PC 和汽車中的電池化學(xué)成分。其獨(dú)特的恒定頻率/受控導(dǎo)通時(shí)間架構(gòu)具有 20ns 的最小導(dǎo)通時(shí)間，非常適合需要高開關(guān)頻率和快速瞬態(tài)響應(yīng)同時(shí)保持高效率的高降壓比應(yīng)用。

默認(rèn)配置 最少的組件

為了減少外部元件數(shù)量、成本、 以及設(shè)計(jì)時(shí)間、開關(guān)頻率和 環(huán)路補(bǔ)償可通過簡單的方式設(shè)置 引腳配置。圖 1 顯示了一個(gè)典型的 應(yīng)用。要啟用 2MHz 操作， 振蕩器頻率編程引腳 （RT） 連接到內(nèi)部 3.3V 穩(wěn)壓器 輸出引腳（INTVCC）。違約補(bǔ)償 在補(bǔ)償時(shí)應(yīng)用 引腳（ITH）與INTVCC綁定，產(chǎn)生 干凈的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)（圖 2）。

圖1.寬輸入范圍至 3.3V、2.5A 應(yīng)用。

圖2.圖1所示電路的快速瞬態(tài)響應(yīng)。

工作頻率可編程 從 800kHz 到 4MHz，帶外部 從RT到地的電阻。用于開關(guān)噪聲敏感 應(yīng)用， LTC3601 和 LTC3604 可在外部同步 在相同的頻率范圍內(nèi) 無論 RT 的狀態(tài)如何。無外部 同步需要 PLL 組件。

一些應(yīng)用程序需要轉(zhuǎn)移 工作期間的開關(guān)頻率， 通常避免干擾相鄰 無線電接收器。圖 3 顯示 輸出電壓偏差最小 即使引入同步頻率 在模式/同步正在迅速變化。

圖3.同步開關(guān)頻率可以動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換，V變化很小外.

兩款IC均具有可選的突發(fā)模式操作，可在低電平時(shí)實(shí)現(xiàn)出色的效率 負(fù)載電流（圖 4），或者強(qiáng)制連續(xù)模式，這給出了 提高輕負(fù)載效率，實(shí)現(xiàn)最低 輸出紋波和恒定頻率 操作。即便如此，突發(fā)模式操作 紋波通常僅為20mV。?

圖4.突發(fā)模式操作可在輕負(fù)載下產(chǎn)生高效率和低 RDS（ON）開關(guān)在最大負(fù)載下保持高效率。

內(nèi)置內(nèi)部400μs軟啟動(dòng)定時(shí)器 防止 V 處的電流浪涌在在 啟動(dòng)。更長的軟啟動(dòng)時(shí)間 通過斜坡跟蹤引腳實(shí)現(xiàn) 或從 TRACK 引腳連接電容器 接地 （t黨衛(wèi)軍= 430，000 × C履帶/不銹鋼).一 開漏 P好引腳監(jiān)控輸出 如果輸出電壓為 ±8%，則拉低 從監(jiān)管角度來看。附加的 V在過壓和短路保護(hù) 打造全方位堅(jiān)固耐用的 IC。

高頻、低占空比 循環(huán)，沒問題

許多微處理器需要低電壓 1.x 伏電源軌，但它們也駐留在 需要高開關(guān)的應(yīng)用 保持無源元件的頻率 體積小，避免射頻干擾與關(guān)鍵 頻帶。問題是 實(shí)現(xiàn)高 降壓比和高開關(guān)頻率 可能難以捉摸，因?yàn)樗枰?這么短的最短導(dǎo)通時(shí)間。圖5 顯示了 LTC3604 的原理圖 4 MHz、12V–1.8V 應(yīng)用。38ns 此應(yīng)用程序所需的準(zhǔn)時(shí)是 遠(yuǎn)高于 LTC3604 的 20ns 最小值。

圖5.LTC3604可在高頻（4 MHz）和低占空比下工作，以緊湊的占位面積實(shí)現(xiàn)高降壓比。

圖 5 中的設(shè)計(jì)利用了 LTC3604 的許多特性。 通常為最小輸入電壓 為3.6V，但此處欠壓鎖定 通過增加一個(gè)電阻器提高到 6V V 的分頻器在以運(yùn)行。軟啟動(dòng) 通過添加時(shí)間增加到 4.3ms 從軌道到地的 10nF 電容。 開關(guān)頻率同步 從外部電源到 4MHz。 如果該源失敗，則內(nèi)部 振蕩器（也設(shè)置為4MHz）將接管。 最后，環(huán)路補(bǔ)償是外部的。

結(jié)論

LTC3601 和 LTC3604 是 新一代單片式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器 能夠處理相對(duì)較高 輸入電壓和較低的占空比。他們 緊湊的尺寸、高性能和最小的 組件設(shè)計(jì)使其成為理想之選 適用于緊湊型應(yīng)用。兩個(gè) IC 都是 提供緊湊、熱增強(qiáng)型 3mm × 3mm QFN 和 MSOP 封裝。

審核編輯：郭婷