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助推節(jié)省燃料的汽車啟動(dòng)/ 停止電子系統(tǒng)

作者: 時(shí)間:2012-12-03 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


該器件的其他特點(diǎn)包括用于IC電源和柵極驅(qū)動(dòng)的內(nèi)置LDO、可編程軟起動(dòng)、電源良好信號(hào)和外部VCC控制。VREF 準(zhǔn)確度在-40℃至85℃的工作溫度范圍內(nèi)為±1%,LTC3859A采用38 引腳SSOP 封裝或38 引腳5mmx7mm QFN 封裝。

延長(zhǎng)電池的工作時(shí)間

對(duì)于任何在系統(tǒng)其余部分關(guān)斷的情況下需要一根“始終保持接通”的電源總線的電池供電型系統(tǒng)而言,節(jié)省電池能量都是必須的。這種狀態(tài)通常被稱為“睡眠”、“待機(jī)”或“空閑”模式,只要求系統(tǒng)具有非常低的靜態(tài)電流。在有可能包括諸多電氣電路的汽車應(yīng)用中,為節(jié)省電池能量而要求實(shí)現(xiàn)低靜態(tài)電流顯得特別重要。在待機(jī)模式中,此類系統(tǒng)的總電流消耗必需盡可能低;而且,隨著汽車的運(yùn)行越來(lái)越多地依賴,汽車制造商所面臨的節(jié)省電池能量的壓力在持續(xù)地增加。

在睡眠模式中 ( 升壓型轉(zhuǎn)換器和兩個(gè)降壓型轉(zhuǎn)換器中的一個(gè)處于接通狀態(tài)),LTC3859A 僅吸收區(qū)區(qū)75μA的電流。當(dāng)所有三個(gè)通道均接通并處于睡眠模式時(shí),LTC3859A 的吸收電流只有100μA,從而顯著地延長(zhǎng)了空閑模式中電池的工作時(shí)間。這是通過(guò)將器件配置為進(jìn)入高效率的突發(fā)模式(Burst Mode?) 操作狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,在此操作模式中,LTC3859A 向輸出電容器輸送簡(jiǎn)短的電流脈沖,隨后是一個(gè)睡眠周期,此時(shí)僅由輸出電容器將輸出功率傳遞至負(fù)載。圖2 示出了說(shuō)明其工作原理的概念性時(shí)序圖。

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圖2:LTC3859A 的突發(fā)模式操作電壓線圖。

突發(fā)模式輸出紋波與負(fù)載無(wú)關(guān),唯一將會(huì)變化的是睡眠間隔的長(zhǎng)度。在睡眠模式中,大部分內(nèi)部電路都被關(guān)斷,只有用于實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)的關(guān)鍵電路除外,從而進(jìn)一步減小了其靜態(tài)電流。當(dāng)輸出電壓的降幅足夠大時(shí),睡眠信號(hào)電平走低,控制器通過(guò)接通頂端的外部MOSFET 恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的突發(fā)模式操作。另一方面,也存在這樣的情況,用戶希望器件在輕負(fù)載電流條件下工作于強(qiáng)制連續(xù)模式或恒定頻率脈沖跳躍模式。這兩種模式的配置均很容易,它們的靜態(tài)電流較高而峰至峰輸出紋波則較低。

負(fù)載突降/ 效率/ 解決方案尺寸“負(fù)載突降”這一術(shù)語(yǔ)指的是起動(dòng)電機(jī)被關(guān)閉之后所發(fā)生的感應(yīng)沖擊。對(duì)于一個(gè)汽車用12V 鉛酸電池系統(tǒng)來(lái)說(shuō),此浪涌電壓一般被箝位于36V( 最大值)。該浪涌要求控制器、MOSFET 及關(guān)聯(lián)的組件能在箝位電壓下工作。這些較高電壓器件 ( 例如:40VMOSFET) 會(huì)導(dǎo)致效率下降,必須謹(jǐn)慎地將這種不良影響降至最低。當(dāng)采用圖1 中的電路時(shí),每個(gè)電壓軌的效率高于92% ( 如圖3 所示)。為清楚起見(jiàn),分別示出了每個(gè)降壓和升壓部分的效率。此外,圖4 還示出了這款電路的布局和尺寸,其中最高的部件達(dá)4.8mm。

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圖3:LTC3859A 效率與負(fù)載電流的關(guān)系曲線 ( 針對(duì)不同的轉(zhuǎn)換器部分)。

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圖4:LTC3859A 演示電路板的尺寸和布局 (a) 頂面 (b) 底面

啟動(dòng)和關(guān)斷LTC3859A 的三個(gè)通道可采用RUN1、RUN2 和RUN3 引腳單獨(dú)關(guān)斷。把這些引腳中的任一個(gè)拉至1.2V 以下都將關(guān)斷用于對(duì)應(yīng)通道的主控制環(huán)路。而把所有三個(gè)引腳全部拉至0.7V以下將停用所有的控制器和大多數(shù)的內(nèi)部電路,包括內(nèi)置的LDO。在這種狀態(tài)下,LTC3859A 僅吸收8μA 的靜態(tài)電流。


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