LT3759 DC/DC開關(guān)電源控制器設(shè)計(jì)要點(diǎn)
引言
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/175561.htm當(dāng)今的許多電子設(shè)備都需要一個(gè)負(fù)輸出或正輸出轉(zhuǎn)換器,有時(shí)則是兩者均需要。另外,它們還必需采用各種電源運(yùn)作,包括USB、墻上適配器、堿性電池和鋰電池等。為了從可變輸入電壓產(chǎn)生不同極性的輸出,電源設(shè)計(jì)師常常采用多種穩(wěn)壓器IC,因而導(dǎo)致庫存元器件品種的增加。
LT3759可在1.6V至42V的輸入電壓范圍內(nèi)工作,并采用同一個(gè)反饋引腳來控制正輸出或負(fù)輸出,從而縮減了庫存清單并簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)。該器件還將許多受歡迎的功能 (例如:軟起動(dòng)、可調(diào)頻率和同步) 整合在小巧的占板面積之內(nèi)。LT3759采用5mm x 4mm 12引腳MSE封裝,并可在多種配置中使用,例如:升壓、SEPIC、反激式和Cuk拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
寬輸入電壓范圍和內(nèi)部LDO
LT3759的寬輸入范圍簡(jiǎn)化了那些必須與眾多輸入電源相兼容的電源設(shè)計(jì)。由于LT3759包含兩個(gè)分別由VIN和DRIVE引腳供電的內(nèi)部低壓差(LDO)電壓穩(wěn)壓器,因此無需增設(shè)外部穩(wěn)壓器或采用一種緩慢充電遲滯起動(dòng)方案,從而實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的啟動(dòng)和偏置。LT3759的內(nèi)部 INTVCC電流限制功能電路可防止IC產(chǎn)生過大的片內(nèi)功率耗散。
輸出電壓的檢測(cè)變得容易
LT3759采用了一種新穎的FBX引腳架構(gòu),該架構(gòu)可簡(jiǎn)化負(fù)輸出和正輸出轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)。它包含兩個(gè)內(nèi)部誤差放大器 (一個(gè)檢測(cè)正輸出,而另一個(gè)則檢測(cè)負(fù)輸出),并允許FBX引腳從一個(gè)正輸出或負(fù)輸出直接連接至分壓器,從而消除了與正輸出或負(fù)輸出檢測(cè)有關(guān)的任何困惑,并簡(jiǎn)化了電路板布局。您只需確定輸出極性和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),其余的工作都可交給LT3759完成。
可調(diào)/可同步開關(guān)頻率
轉(zhuǎn)換器通常需要以某一特定的頻率運(yùn)作,特別是在RF通信產(chǎn)品應(yīng)用中,它對(duì)某些頻段內(nèi)的頻譜噪聲是很敏感。而且,如果可供安放轉(zhuǎn)換器的面積受限,那么以較高的頻率工作還能允許使用尺寸較小的組件,從而減小所需的板級(jí)空間和輸出紋波。假如功率損耗是一項(xiàng)關(guān)注的指標(biāo),則以一個(gè)較低的頻率執(zhí)行開關(guān)操作可降低開關(guān)損耗,從而改善效率。開關(guān)頻率的范圍為100kHz至1MHz,可利用連接在RT引腳和地之間的單電阻器設(shè)定。此外,該器件也可通過SYNC引腳同步至一個(gè)外部時(shí)鐘。
精準(zhǔn)型UVLO和軟起動(dòng)
通過采用一個(gè)從VIN電源引出的電阻分壓器來驅(qū)動(dòng)UVLO,即可輕松地實(shí)現(xiàn)用于排序或啟動(dòng)過流保護(hù)的輸入電源欠壓閉鎖(UVLO)。當(dāng) VIN處于期望的UVLO上升門限電壓時(shí),分壓器輸出將在UVLO引腳上產(chǎn)生1.22V 電壓。UVLO引腳具有一個(gè)可調(diào)輸入遲滯,因而允許IC在停用轉(zhuǎn)換器之前忽略一個(gè)可設(shè)定的輸入電源壓降。在UVLO過程中,IC被停用,而VIN靜態(tài)電流下降至1μA或更低。
通過SS引腳可使用軟起動(dòng)功能,該功能可以在啟動(dòng)或者從某種故障狀況恢復(fù)時(shí)減小峰值輸入電流,并避免發(fā)生輸出電壓過沖。SS引腳通過減低開關(guān)峰值電流來抑制浪涌電流。軟起動(dòng)功能以這種方式使輸出電容器能逐步充電至其終值。
一款2.5V~15V至12V的SEPIC轉(zhuǎn)換器
圖1示出了一款采用LT3759的2.5V~15V輸入、12V/2.5A輸出SEPIC電源。該轉(zhuǎn)換器的典型效率示于圖2。圖3示出了輸出短路過程中的開關(guān)波形。由圖可見,一旦輸出電壓短路至地,開關(guān)頻率將立即折返至正常頻率的三分之一。此特性增強(qiáng)了Cuk和SEPIC轉(zhuǎn)換器對(duì)短路的性能。
圖1:SEPIC轉(zhuǎn)換器可從2.5V至15V輸入產(chǎn)生12V輸出
圖2:圖1所示轉(zhuǎn)換器的效率
圖3:圖1所示轉(zhuǎn)換器的短路過程
一款1.8V~ 4.5V至5V/2A的升壓型轉(zhuǎn)換器
圖4示出了一款采用一個(gè)4.5V到低至1.8V輸入轉(zhuǎn)換至5V/2A輸出的轉(zhuǎn)換器。針對(duì)這種轉(zhuǎn)換器輸出電壓高于輸入電壓的應(yīng)用,LT3759被配置成一個(gè)升壓型轉(zhuǎn)換器。500kHz的開關(guān)頻率允許使用小的電感器和輸出電容器。
圖4:升壓型轉(zhuǎn)換器可從1.8V~ 4.5V輸入產(chǎn)生5V/2A輸出
結(jié)論
LT3759是一款通用型IC,它在一個(gè)纖巧的5mm x 4mm 12 引腳MSE封裝內(nèi)集成了一組豐富的獨(dú)特功能。該器件可接受1.6V至42V的寬輸入電壓范圍,并具有低停機(jī)電流和輕負(fù)載條件下的頻率折返功能。LT3759非常適合于寬輸入電壓應(yīng)用,從單節(jié)鋰離子電池供電型系統(tǒng)到汽車、工業(yè)和電信電源等。其高集成度可造就一款面向升壓、SEPIC和負(fù)輸出轉(zhuǎn)換器的簡(jiǎn)單和低組件數(shù)目之解決方案。
評(píng)論