引言

無論在國內還是更廣闊的世界，可持續性發展的舉措、“綠色”能源以及環境監管都成為了日常生活的一部分。商業航空業為了應對商業壓力和更嚴格的減排要求，已經率先采用了輕質材料、改進了空氣動力學方法并采用了更高效的發動機技術。隨著飛機從采用傳統空氣瀉放系統和水力學方法轉向采用電動起動器、泵及壓縮器以驅動大量系統，電氣效率變得越來越重要了。在波音 787 上，防凍保護現在靠電熱加熱器墊實現，而不是靠發動機瀉放的熱空氣，從而進一步減小了負載，并提高了燃料經濟性和推力。伴隨這些進展而來的是，飛機的電力需求在過去 30 年不斷升級，波音767 大約為 300kW，而波音787 則超過了 1.4MW，這使得電源轉換效率比以往任何時候都更關鍵了。軍用領域也在向著同樣的方向發展，努力使系統更加高效節能，減少重量、減小尺寸并降低產生的熱量，以降低采購和經營費用。

為軍用和航空設備選擇組件不僅需要進行所有通常設計所需的權衡和折衷，還要受限于保證設備抗毀性所需的嚴格性能規格，且要滿足在嚴酷環境條件下使用所致的極高要求。此外，企業的組件選擇政策有時也會限制哪些類型的產品可用作組件工程預先核準的組件，而且重用成熟的標準電路構件總是受到鼓勵。

因此，人們希望獲得這樣的產品——因采用創新架構和聰明的芯片設計而適用于多種應用，以減少合格或核準的器件種類。問題是，即使在一個相對較窄的應用領域，例如電源轉換領域，應用和需求也是千變萬化的。不過，正如我們將看到的那樣，有些產品足夠通用，例如不久前推出的 LT8705，就可成為滿足上述要求的候選組件。

高效率電源轉換

LT8705 是一款效率很高 (高達 98%) 的同步降壓-升壓型 DC/DC 控制器，以高于、低于或等于穩定輸出電壓的輸入電壓工作。該器件集成了 4 個反饋環路，以調節輸入電流、輸入電壓、輸出電流和輸出電壓。輸入電流環路和電壓反饋環路防止能量受限的電源 (例如太陽能電池) 過載，同時輸出電流環路為電池充電器或電流源提供穩定的輸出電流。

LT8705 采用單個電感器和 4 開關同步整流，在 2.8V 至 80V 的寬輸入電壓范圍內工作，產生 1.3V 至 80V 的輸出。其高輸入電壓有助于簡化瞬態保護，因為它使該器件能夠滿足 MIL-STD-704 和 DO-160 中規定的浪涌電壓要求。再配合 LT4363 等浪涌抑制器后，這種保護能力能夠進一步增強，從而能夠滿足 MIL-STD-1275 的浪涌要求。

用單個 LT8705 就可提供高達 250W 的輸出功率，從而能相應地通過改變開關功率 MOSFET 使該器件適用于一系列負載。將多個電路并聯，可以實現更高的輸出功率。

工作頻率在 100kHz 至 400kHz 范圍內可選，而且可以同步至外部時鐘。LT8705 采用專有電流模式控制架構，在降壓或升壓模式實現了恒定頻率工作，提供 4 個強大的片上 N 溝道 MOSFET 柵極驅動器。用戶可以在強制連續、斷續以及突發模式 (Burst Mode?) 之中選擇，以最大限度地提高輕負載時的效率。

其他特點包括指示反饋環路正在工作的伺服引腳、一個 3.3V/12mA LDO、可調軟啟動、片上芯片溫度監視器以及在 -40°C 至 125°C 工作結溫范圍內準確度為 ±1% 的基準電壓。LT8705 采用 38 引腳 5mm x 7mm QFN 封裝和 38 引線 TSSOP 封裝，具備額外的引腳間隔以能夠在高海拔地區以高壓工作。兩種封裝均為無鉛封裝，而且提供錫-鉛端子涂層。

應用

LT8705 的通用性及其寬輸入、寬輸出范圍帶來的靈活性使該器件適用于各種應用，下面列舉幾個例子。

電壓穩定器

軍用和航空系統常常用標稱 28V 的隔離式電源給 LRU (現場可更換部件- Line Replaceable Unit) 供電，該電壓將被降至中間總線電壓，并用來給負載點穩壓器以及電壓更高的輔助電路供電。由于冷車發動或備份電源切換事件，隔離式電源一般會遭遇電壓瞬態、紋波以及持續時間較長的偏移。一種選擇是將 LT8705 用作電壓穩定器，以在 LRU 內提供穩定的中間總線電壓。圖 1 顯示了一個提供 12V 輸出的例子，效率曲線表明，就 28V 輸入的典型應用而言，效率 >95%。

12V 輸出轉換器接受4V 至 80V 的輸入 (啟動電壓最低為 5.5V)

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效率隨輸出電流的變化

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輸入瞬態 (4V 至80V)

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圖 1：典型的電壓穩定器

雙向超級電容器充電器