80V同步4開(kāi)關(guān)降壓升壓控制器實(shí)現(xiàn)高功率應(yīng)用設(shè)計(jì)

DC/DC 轉(zhuǎn)換器的效率和元件溫度是高功率應(yīng)用中的重要考慮因素，在這些應(yīng)用中，高電流可能會(huì)使異步降壓或升壓拓?fù)渲惺褂玫捏槲?a target="_blank">二極管過(guò)熱。用同步開(kāi)關(guān)代替箝位二極管可以顯著提高轉(zhuǎn)換器的整體效率，并消除異步箝位二極管中產(chǎn)生的大部分熱量。

同步降壓或升壓拓?fù)涞膬?yōu)勢(shì)也適用于降壓-升壓拓?fù)洌渲修D(zhuǎn)換器的輸出電壓在其輸入范圍內(nèi)。在這種情況下，使用單電感的同步4開(kāi)關(guān)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器具有與2開(kāi)關(guān)同步降壓或升壓相同的優(yōu)勢(shì)。

LT?8705 是一款同步 4 開(kāi)關(guān)降壓-升壓型控制器 IC，可從寬范圍輸入 （高達(dá) 80V） 為恒壓或恒流應(yīng)用提供數(shù)百瓦的高效率。它采用穩(wěn)健的同步開(kāi)關(guān)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并增加了四個(gè)伺服回路（輸入和輸出端的電壓和電流）的多功能性，從而能夠以最少的組件數(shù)量設(shè)計(jì)高功率電池充電器和太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)換器。這些只是LT8705可以生產(chǎn)的眾多高功率、高電流電信、汽車(chē)和工業(yè)解決方案中的兩個(gè)示例。

圖1.LT8705 用于電信穩(wěn)壓的 240W、48V、5A 降壓-升壓型轉(zhuǎn)換器

圖2.LT8705、48V 轉(zhuǎn)換器的效率高達(dá) 99%

240W 48V 5A 電信電源

在電信應(yīng)用中，輸入電壓具有寬范圍（36V至72V）。通常使用向負(fù)載提供穩(wěn)定 48V DC 電壓的電源轉(zhuǎn)換器。LT8705 可在 48V 輸出電壓下輕松處理數(shù)百瓦的功率，效率高達(dá) 99%。圖1顯示了一個(gè)具有5A （240W）輸出的示例。

500W 充電器，用于 12S 鋰鐵 PO4 電池

圖3顯示了從48V （±10%）輸入電壓為磷酸鐵鋰電池充電的電路。電池有12節(jié)串聯(lián)電池，因此最大充電電壓為44V。這意味著電路大部分時(shí)間都以降壓模式工作，但在最低輸入電壓下，它必須以降壓-升壓模式工作。

在48V輸入電壓下，電路在滿(mǎn)載時(shí)的效率為99%。效率很高，因?yàn)橹挥休斎爰?jí)（M1、M2）以高占空比切換，而M4持續(xù)導(dǎo)通。如果輸入電壓降至最小輸入電壓 （43.2V），效率會(huì)略有下降，因?yàn)楫?dāng)所有 MOSFET 都在開(kāi)關(guān)時(shí)，LT8705 電路必須以降壓-升壓模式工作。

一個(gè)外部微控制器可用于充電算法，以及控制來(lái)自 LT8705 電源轉(zhuǎn)換器的電流和電壓。

圖3.LT8705 用于高功率電池電源的 500W、44V、11.5A 降壓-升壓型轉(zhuǎn)換器

四個(gè)伺服回路和寬電壓范圍

LT8705 的 2.8V 至 80V 輸入和 1.3V 至 80V 輸出范圍與其四個(gè)伺服環(huán)路相結(jié)合，使其能夠輕松解決許多傳統(tǒng)上復(fù)雜的問(wèn)題。四個(gè)伺服回路可用于控制輸入和輸出電壓及電流。例如，輸入電壓和電流可以與輸出電壓和電流一起調(diào)節(jié)，用于最大功率點(diǎn)太陽(yáng)能電池板應(yīng)用。

IC為每個(gè)伺服回路輸出一個(gè)標(biāo)志，指示在任何給定時(shí)間哪個(gè)處于控制狀態(tài)。這對(duì)于電池充電器和太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)換器中的微控制器特別有用。

結(jié)論

LT8705 是一款 80V 同步 4 開(kāi)關(guān)降壓升壓控制器，可利用單個(gè)電感器以高達(dá) 99% 的效率提供數(shù)百瓦的功率。其四個(gè)伺服回路允許其調(diào)節(jié)輸入和輸出的電流和/或電壓。

審核編輯：郭婷