【世說芯品】簡化高輸出、寬輸入電壓應用設計，這款器件是如何實現(xiàn)的？

工業(yè)、電信、醫(yī)療和汽車應用采用各種各樣的穩(wěn)定電壓以有效地運作，包括了高電壓和負電壓軌。當設計師要設計一個工業(yè)用電源時，可通過盡量減少器件數(shù)目以及所需控制器 IC 的數(shù)量來簡化這項任務。LT8331 利用一個集成型 140V、500mA 開關、可編程頻率、超低靜態(tài)電流和輕負載突發(fā)模式 (Burst Mode) 操作實現(xiàn)了上述兩個目標。

高電壓應用可容易地采用一個簡單的升壓轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)，如圖 1 所示。該應用電路能夠以一種直接的升壓配置在 25mA 至 80mA 輸出 120V，或者通過增設少量的組件 (如虛線內(nèi)所示) 作為一種兩級升壓而在 12mA 至 40mA 輸出 240V。負載可全部從 VOUT2獲取，或從 VOUT1與 VOUT2的組合獲得。

可容易地通過如圖 2 所示的方式配置轉(zhuǎn)換器以獲得一個高壓負輸出電壓軌。該轉(zhuǎn)換器通過增設一個電容器和一個二極管實現(xiàn)了開關電壓的充分利用，以產(chǎn)生一個負輸出。一個耦合電容器 C5 在停機期間增添了輸入至輸出斷接功能，這與 CUK 轉(zhuǎn)換器是相似的。

圖 3 示出了一個使用 LT8331 的 CUK 轉(zhuǎn)換器，而圖 4 則示出了該反相器在采用 12V 輸入時的效率曲線。此轉(zhuǎn)換器的效率峰值為 84%。當負載下降至約 40mA 時，突發(fā)模式操作開始生效，這使轉(zhuǎn)換器能夠維持相當好的 73% 效率水平，即使具有一個 1mA 負載時也不例外。

LT8331 具有非常低的靜態(tài)電流。該器件可執(zhí)行一種操作模式，當檢測到一個輕負載時，該模式允許逐步地降低開關頻率。這種模式使得轉(zhuǎn)換器能夠在輕負載條件下同時保持高效率和低輸出紋波。當輸出未加載時，輸入電流僅為 29μA，而大約 11μA 來自于 FBX 電阻分壓器。如果通過把 EN 引腳拉至地電位以關斷轉(zhuǎn)換器，輸入電流在采用 5V 輸入時會下降至大約 1μA，或在采用 12V 輸入時至 2μA。大部份的停機電流由 EN/UVLO 電阻分壓器抽取。

LT8331 的 4.5V 至 100V 輸入范圍及其額定電壓為 140V 的開關使之成為 SEPIC 和 CUK 轉(zhuǎn)換器的一種理想選擇方案。耦合電容器 C5 斷開了輸入至輸出 DC 通路，這是在那些必須把輸出與輸入斷接的應用中所期望的一項特性。它額外的好處是消除了 FBX 電阻分壓器所抽取的電流。這些轉(zhuǎn)換器中的開關電壓等于輸入和輸出電壓之和。

結(jié)論

LT8331 通過減少外部組件的數(shù)目簡化了高輸出電壓和寬輸入電壓應用的設計。其 140V、500mA 內(nèi)部開關、100V 輸入、可編程頻率、超低靜態(tài)電流和輕負載突發(fā)模式操作使之成為廣泛應用的理想選擇。

原文轉(zhuǎn)自亞德諾半導體