降壓-升壓μ模塊穩(wěn)壓器用于并聯(lián)IC、均流和過(guò)流保護(hù)

凌力爾特的 μModule 4 開(kāi)關(guān)降壓-升壓穩(wěn)壓器為輸入電壓可能高于或低于所需輸出電壓的應(yīng)用提供了集成的高效解決方案。這些固定頻率、電流模式器件僅需少量外部元件，即可提供最短的設(shè)計(jì)時(shí)間電源解決方案。該產(chǎn)品系列中最新的 IC 是 LTM8055 和 LTM8056。LTM8055 （圖 1） 是一個(gè) 5V 至 36V在可從 12V 電源提供 8V @ 5.24A 的器件。LTM8056 具有一個(gè) 5V 至 58V 的輸入電壓范圍，并采用一個(gè) 12V 電源提供 5V @ 4.24A 電流。兩款器件均集成了電感器，從而將外部元件數(shù)量減少為檢測(cè)電阻器、用于設(shè)置輸出電壓的電阻分壓器、用于設(shè)置開(kāi)關(guān)頻率的電阻器以及大容量輸入和輸出電容。

圖1.LTM8055 與 I外= 3A 至 7.5A，取決于 V在

輸出電流限制

LTM8055 / LTM8056 具有一個(gè)外部輸出電流檢測(cè)電阻器 （圖 2），該電阻器可為驅(qū)動(dòng) LED 或?yàn)殡姵鼗螂姵亟M充電等應(yīng)用提供精準(zhǔn)的平均電流。當(dāng)使用多個(gè)器件來(lái)增加可用輸出電流時(shí)，它還有助于實(shí)現(xiàn)精確的均流。大多數(shù)應(yīng)用應(yīng)使用輸出檢測(cè)電阻作為一般準(zhǔn)則。

圖2.外部輸出電流檢測(cè)電阻器

V外和我外內(nèi)部連接到差分放大器，當(dāng)電壓V時(shí)限制電流外-我外達(dá)到58mV。輸出電流監(jiān)視器引腳（I奧特蒙） 產(chǎn)生的電壓與 V 之間的電壓成正比外和我外.當(dāng) I奧特蒙等于 1.2V。當(dāng)該器件用作電池充電器時(shí)，輕負(fù)載指示器 （LL） 引腳可用于 C/10 指示或 C/10 端接，因?yàn)楫?dāng)輸出檢測(cè)電阻兩端的電壓降至滿(mǎn)量程編程電流限值的約 1/10 時(shí)，LL 引腳拉低。

均流

兩個(gè)或多個(gè) LTM8055 可以組合在一起，通過(guò)將它們配置為主機(jī)和從機(jī)來(lái)提供更高的輸出電流，如下圖 3 所示。每個(gè) LTM8055 都配備了一個(gè)輸出電流監(jiān)視器和電流檢測(cè)調(diào)整 （CTL） 引腳。我?jiàn)W特蒙引腳的0V至1.2V信號(hào)表示通過(guò)輸出檢測(cè)電阻的電流。此外，施加到電流檢測(cè)調(diào)整（CTL）引腳的電壓小于1.2V會(huì)進(jìn)一步限制檢測(cè)電阻電流。

圖3.主從均流配置

通過(guò)施加主控I的電壓奧特蒙引腳到從機(jī)的CTL引腳，假設(shè)輸出電流檢測(cè)電阻值相同，則兩個(gè)單元將為負(fù)載提供相同的電流。主從電源設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單。

輸入電流限制

LTM8055 / LTM8056 還具有一個(gè)平均輸入電流限制選項(xiàng)（圖 4）。在 V 之間放置一個(gè)檢測(cè)電阻在和我在在輸入端產(chǎn)生類(lèi)似的電流限制，這是電流限制輸入電源的理想選擇。輸入電流限值由IIN(LIM) = 50mV / RSENSE.

圖4.使用輸入電流限制

輸出電流限制提供過(guò)流保護(hù)

LTM8055 / LTM8056 具有兩個(gè)電流檢測(cè)電阻器 （不包括可選的輸入電流檢測(cè)電阻器）、一個(gè)位于 4 開(kāi)關(guān)配置底部的內(nèi)部檢測(cè)電阻器和一個(gè)外部平均輸出電流檢測(cè)器。我們以前的降壓-升壓型轉(zhuǎn)換器系列 （LTM4605/7/9） 沒(méi)有外部電流檢測(cè)電阻器選項(xiàng)。

圖5.LTM8055 / LTM8056 框圖

當(dāng)輸入電壓低于輸出電壓時(shí)，轉(zhuǎn)換器以升壓模式工作。在此模式下，開(kāi)關(guān) S4 是電源開(kāi)關(guān)，S3 是轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)，S1 始終打開(kāi)，S2 始終關(guān)閉。當(dāng)S4閉合時(shí)，電流在電感中斜坡上升，通過(guò)S4，通過(guò)低側(cè)檢測(cè)電阻（R意義）被監(jiān)視并接地。這導(dǎo)致峰值電流逐周期電流限制。當(dāng)電源開(kāi)關(guān) S4 關(guān)閉時(shí)，開(kāi)關(guān) S3 打開(kāi)，電感電流斜坡下降，電流輸送到負(fù)載。

現(xiàn)在觀(guān)察穩(wěn)壓器處于降壓模式的情況。在降壓模式下（如圖 6 所示），開(kāi)關(guān) S1 是電源開(kāi)關(guān)，S3 始終打開(kāi)，S4 始終關(guān)閉，S2 是轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)。當(dāng)S1導(dǎo)通時(shí)，電感電流流過(guò)S1，流過(guò)電感并流向輸出。請(qǐng)注意，當(dāng)檢測(cè)電阻位于低端時(shí)，隨著電感電流的斜坡上升，電流不會(huì)流過(guò)它;沒(méi)有峰值電流限制或逐周期電流限制。

圖6.LTM8055 降壓模式電流 （開(kāi)關(guān) S1 閉合）

當(dāng)開(kāi)關(guān) S1 斷開(kāi)時(shí)，電流向上流過(guò)檢測(cè)電阻、開(kāi)關(guān) S2 和電感并流向輸出（圖 7）;但這是在電感電流的下降斜坡上。如果沒(méi)有檢測(cè)電阻來(lái)監(jiān)控峰值電流，峰值電流僅由開(kāi)關(guān)頻率、使用的電路元件以及所需的輸入和輸出電壓決定。

圖7.LTM8055 降壓模式電流 （開(kāi)關(guān) S1 開(kāi)路）

隨著電流的上升，確定峰值電流的公式（假設(shè)開(kāi)關(guān)是無(wú)損的）由下式給出：IPEAK = IOUT + I/2 * IRAMP

其中 IRAMP 由

這假設(shè)（關(guān)閉）時(shí)間足夠長(zhǎng)，允許電流斜坡回到其初始起點(diǎn)（可能是也可能不是這樣），并且假設(shè)電流不會(huì)由于大V而飽和在-V外電感兩端的差分電壓。t（開(kāi)）由輸入輸出電壓差和開(kāi)關(guān)頻率決定;對(duì)于較大的差分，電路中可能會(huì)流過(guò)可能損壞的大峰值電流。

LTM8055 / LTM8556 的輸出電流限值通過(guò)限制最大平均輸出電流來(lái)防止過(guò)流情況;這就是為什么大多數(shù)應(yīng)用應(yīng)使用外部檢測(cè)電阻的附加保護(hù)。凌力爾特不僅致力于提供滿(mǎn)足您的功率預(yù)算需求的設(shè)備，還提供提供增值功能且足夠強(qiáng)大以承載凌力爾特名稱(chēng)的設(shè)備。除了μModule降壓-升壓穩(wěn)壓器外，我們還提供各種單片和基于控制器的降壓-升壓解決方案。

審核編輯：郭婷