LTC3639同步降壓型轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)高效的通用型電源的設(shè)計(jì)

引言:

LTC3639降壓型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的 4V 至 150V 寬輸入電壓范圍使得汽車、航空電子設(shè)備和分布式電源系統(tǒng)能夠：

滿足大量的瞬態(tài)要求

實(shí)現(xiàn)多種寬范圍輸入電源，例如：高電壓 DC 總線和低電壓后備電池

設(shè)計(jì)一種能適應(yīng)多種輸入電源的通用型電源，從而減少庫存量并降低設(shè)計(jì)和制造的成本

LTC3639 利用內(nèi)部上下功率 MOSFET 執(zhí)行高效率轉(zhuǎn)換。該器件能支持高達(dá) 100mA 的輸出電流并具有一個(gè)可編程的峰值電流限制。而且其輸出電壓范圍也很寬廣，從 0.8V 至輸入電壓。針對(duì)低壓差操作，集成的上管 MOSFET 能在 100% 的占空比條件下工作。在很寬的輸入和輸出電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了高效率。該同步降壓型轉(zhuǎn)換器還包括突發(fā)模式 (Burst Mode?) 操作和低靜態(tài)電流的特點(diǎn)。由于控制架構(gòu)的遲滯特性，因此環(huán)路具備固有的穩(wěn)定性而不需進(jìn)行補(bǔ)償，從而造就了一款簡單易用的應(yīng)用電路。

4V~150V 輸入至 3.3V 輸出、100mA 降壓型轉(zhuǎn)換器

圖 1 示出了一款 3.3V 輸出、100mA 最大負(fù)載電流同步降壓型轉(zhuǎn)換器，其具有 4V 至 150V 的寬輸入范圍。LTC3639 具有三種可編程的固定輸出電壓，即 1.8V、3.3V 和 5V。這些固定輸出采用一個(gè)內(nèi)部反饋電阻分壓器，并可簡單地使用 VPRG1 和 VPRG2 引腳來選擇。對(duì)于 3.3V 輸出，只需把 VPRG1 連接至地并將 VPRG2 連接至 SS 引腳即可。VFB 引腳則直接連接至輸出，并不需要使用一個(gè)外部電阻分壓器。采用不同輸入電壓時(shí)的效率曲線示于圖 2。

圖 1：4V~150V 輸入至 3.3V 輸出、100mA 同步降壓型轉(zhuǎn)換器

圖 2：圖 1 所示轉(zhuǎn)換器的效率曲線

36V~72V 輸入至 24V 輸出、100mA 降壓型轉(zhuǎn)換器

LTC3639 具有一個(gè)非常寬的輸出電壓范圍，從 0.8V 至輸入電壓。除了可選的三種固定輸出電壓以外，還可以利用一個(gè)外部電阻分壓器來設(shè)定一個(gè)可調(diào)的輸出電壓。圖 3 給出了一款 24V 輸出、100mA 同步降壓型轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用示例。輸入電壓范圍利用 LTC3639 的過壓閉鎖和欠壓閉鎖功能控制在 36V 至 72V。輸入工作范圍可以容易地借助連接在 VIN 與 RUN 引腳和 OVLO 引腳之間的電阻分壓器來設(shè)定，如圖 3 所示。

圖 3：具輸入過壓和欠壓閉鎖功能的 36V~72V 輸入至 24V、100mA 降壓型轉(zhuǎn)換器

負(fù)輸出電壓應(yīng)用

LTC3639 另一個(gè)有用的應(yīng)用是從一個(gè)正電壓產(chǎn)生負(fù)電壓。該器件的寬電壓范圍使得可實(shí)現(xiàn)更大的負(fù)輸出電壓。圖 4 示出了采用一個(gè) 4V 至 135V 輸入產(chǎn)生一個(gè) -15V 輸出的穩(wěn)壓器實(shí)現(xiàn)方案。由于輸出連接至接地引腳，因此最大輸入電壓被限制在 150V 與 -15V 穩(wěn)定輸出之和 (即 135V)。在這種正至負(fù)配置中，LTC3639 的最大輸出電流約為 100mA·VIN/(VIN+|VOUT|)。

圖 4：4V~135V 輸入至 -15V 輸出正至負(fù)穩(wěn)壓器

結(jié)論

LTC3639 具有一個(gè)非常寬的輸入電壓范圍、非常寬的輸出電壓范圍、集成型功率 MOSFET、低靜態(tài)電流 (在停機(jī)模式時(shí)為 1.4μA，而在睡眠模式則為 12μA) 和高效率 (在很寬的負(fù)載電流范圍)。該器件擁有豐富的功能，包括可編程或可調(diào)輸出、可調(diào)電流限值、無需補(bǔ)償、內(nèi)部或外部軟起動(dòng)、可編程過壓和欠壓閉鎖。此外，耐熱性能增強(qiáng)型小外形 MSE 封裝和簡單的應(yīng)用電路還提供了一款高性能、小巧和成本效益型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器解決方案，其適用于汽車系統(tǒng)、航空電子設(shè)備、分布式電源系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備和工業(yè)控制電源。