兩款多功能 DC/DC 控制器 IC LT3757 和 LT3758 針對升壓、反激、SEPIC 和反相轉(zhuǎn)換器應用進行了優(yōu)化。LT3757 可在 2.9V 至 40V 的輸入范圍內(nèi)運作,適合于從單節(jié)鋰離子電池便攜式電子產(chǎn)品到高電壓汽車和工業(yè)電源的應用。LT3758 將輸入電壓擴展到 100V,從而在高電壓、高功率電信設(shè)備中提供了靈活的高性能操作。兩款I(lǐng)C均具有1μA的低關(guān)斷靜態(tài)電流,非常適合電池供電系統(tǒng)。
兩者都集成了一個高壓、低壓差線性(LDO)穩(wěn)壓器。得益于一種新穎的 FBX 引腳架構(gòu),LT3757 和 LT3758 可直接從一個分壓器連接至一個從正輸出或負輸出到地的分壓器。它們還集成了許多常用特性,如軟啟動、輸入欠壓鎖定、可調(diào)頻率和同步,采用小型 10 引腳 MSOP 封裝或 3mm × 3mm QFN 封裝。
內(nèi)部高壓線性器件
在高電壓應用中,LT3757 和 LT3758 通過集成一個板載線性穩(wěn)壓器,免除了增設(shè)一個外部穩(wěn)壓器或一種慢充電遲滯啟動方案的需要,從而實現(xiàn)了簡單的啟動和偏置。該調(diào)節(jié)器產(chǎn)生 INTV抄送,從轉(zhuǎn)換器輸入V運行IC的本地電源在。內(nèi)部LDO可以連續(xù)操作IC,前提是輸入電壓和/或MOSFET柵極充電電流足夠低,以避免器件功耗過大。
當國際電視抄送在工作期間,引腳從外部驅(qū)動至高于其調(diào)節(jié)電壓的位置(從輸入、輸出或第三個繞組),內(nèi)部LDO自動關(guān)斷,從而降低IC中的功耗。LDO還提供內(nèi)部電流限制功能,以保護IC免受片內(nèi)功耗過大的影響。電流限制隨著 V 而減小在增加。如果超過電流限制,則 INTV抄送電壓下降并觸發(fā)軟啟動。
檢測輸出電壓變得更加容易
與只能檢測正輸出的傳統(tǒng)控制器不同,LT3757 和 LT3758 具有一種新穎的 FBX 引腳架構(gòu),可簡化反相和同相轉(zhuǎn)換器的設(shè)計。LT3757 和 LT3758 均包含兩個內(nèi)部誤差放大器;一個感知到正輸出,另一個感知到消極輸出。當轉(zhuǎn)換器開始開關(guān)且輸出電壓開始上升或下降時,根據(jù)拓撲結(jié)構(gòu),其中一個誤差放大器無縫接管反饋控制,而另一個變?yōu)榉腔顒訝顟B(tài)。
FBX引腳可以直接連接到正輸出或負輸出的分壓器。這種直接連接消除了負轉(zhuǎn)換器中通常需要將反饋信號電平轉(zhuǎn)換到地上所需的傳統(tǒng)膠水電路,從而節(jié)省了空間和費用。電源設(shè)計人員只需決定他所需的輸出極性、他想要使用的拓撲,其余的由 LT3757 或 LT3758 完成。
精密 UVLO 電壓和軟啟動
輸入電源UVLO用于排序或啟動過流保護,可通過使用來自V的電阻分壓器驅(qū)動UVLO輕松實現(xiàn)在供應。分壓器輸出在 UV LO 引腳產(chǎn)生 1.25V 電壓時在處于所需的 UVLO 上升閾值電壓。UVLO引腳具有可調(diào)的輸入遲滯,允許IC在禁用轉(zhuǎn)換器之前抵抗可設(shè)置的輸入電源壓降。在 UVLO 事件期間,IC 被禁用并且 V在靜態(tài)電流降至 1μA 或更低。
SS 引腳提供對軟啟動功能的訪問,該功能可降低峰值輸入電流,并防止在啟動或從故障狀態(tài)恢復期間輸出電壓過沖。SS引腳不僅通過降低電流限值,而且通過降低開關(guān)頻率來降低浪涌電流。以這種方式,軟啟動允許輸出電容器逐漸充電至其最終值。
可調(diào)/可同步開關(guān)頻率
LT3757 和 LT3758 的工作頻率可在 100kHz 至 1MHz 范圍內(nèi)進行設(shè)置,利用 R 的單個電阻器進行設(shè)置。T引腳接地,或通過 SYNC 引腳同步至外部時鐘。
可調(diào)工作頻率允許將其設(shè)置在特定頻段之外,以適應對頻譜噪聲敏感的應用。
在空間受限的應用中,可以使用更高的開關(guān)頻率來減小整體解決方案尺寸和輸出紋波。如果擔心功率損耗,則以較低頻率進行開關(guān)可降低開關(guān)損耗,從而提高效率。
電流模式控制
LT3757 和 LT3758 采用一種電流模式控制架構(gòu)來實現(xiàn)更高的電源帶寬,從而改善了對線路和負載瞬變的響應。與電壓模式控制架構(gòu)相比,電流模式控制所需的補償元件也更少,因此在所有工作條件下進行補償變得更加容易。
一個 10V–30V 輸入、48V/1A 輸出升壓轉(zhuǎn)換器
圖1所示為一個48V、1A輸出轉(zhuǎn)換器,其輸入電壓為10V至30V。LT3757 被配置為一款升壓型轉(zhuǎn)換器,適用于此轉(zhuǎn)換器輸出電壓高于輸入電壓的應用。圖2顯示了該轉(zhuǎn)換器的效率。
圖1.一個 10V–30V 輸入、48V/1A 輸出升壓轉(zhuǎn)換器
圖2.圖1所示轉(zhuǎn)換器的效率
4.5V–36V 輸入、–5V/3A 輸出反相轉(zhuǎn)換器
圖 3 示出了 LT3757 采用反相轉(zhuǎn)換器,該轉(zhuǎn)換器采用 4.5V 至 36V 輸入工作,可為一個 –3V 負載提供 5A 電流。負輸出的幅度可以高于或低于輸入。它具有輸出短路保護功能,LT3757 中的頻率折返功能進一步增強了這種保護。300kHz的工作頻率允許使用小型電感器。用于直流耦合電容器的陶瓷電容器具有低 ESR 和高 RMS 電流能力。輸出功率可以通過選擇芯片周圍的組件輕松調(diào)整,而無需修改基本設(shè)計。圖4顯示了該轉(zhuǎn)換器在不同輸入電壓下的效率。
圖3.4.5V–36V 至 –5V/3A 反相轉(zhuǎn)換器
圖4.圖3所示轉(zhuǎn)換器的效率
18V–72V 輸入、24V/1A 輸出 SEPIC 轉(zhuǎn)換器
SEPIC轉(zhuǎn)換器與反相轉(zhuǎn)換器類似,因為它可以升壓或降壓輸入,但具有正輸出。它還提供輸出斷開和短路保護。圖 5 示出了一款采用 LT18 作為控制器的 72V–24V 輸入、1/3758A 輸出 SEPIC 電源。圖6顯示了該轉(zhuǎn)換器在不同輸入電壓下的效率。
圖5.18V–72V 輸入、24V/1A 輸出 SEPIC 轉(zhuǎn)換器
圖6.圖5所示轉(zhuǎn)換器的效率
18V–72V 輸入、–3.3V/2A 輸出反激式轉(zhuǎn)換器
圖 7 示出了 LT3758 采用非隔離式反激式轉(zhuǎn)換器,具有 18V 至 72V 的輸入電壓范圍和一個 –3.3V / 2A 輸出。它利用 LT3758 中的頻率折返功能提供了可靠的輸出短路保護。該電路還可用于不同的負電壓,只需改變FBX引腳上的電阻分壓器的值即可。
圖7.18V–72V 輸入、–3.3V/2A 輸出反激式轉(zhuǎn)換器
18V–72V輸入、5V/2A輸出隔離反激式轉(zhuǎn)換器
圖7所示的基本設(shè)計可以修改,通過在變壓器的副邊增加一個基準(例如LT4430)和一個光耦合器來提供來自LT3758的隔離次級的反饋,從而在輸入和輸出之間提供直流隔離。圖8所示為一個18V–72V輸入、5V/2A輸出隔離式反激式轉(zhuǎn)換器。
圖8.18V–72V 輸入、5V/2A 隔離式反激式轉(zhuǎn)換器
結(jié)論
LT?3757 和 LT3758 是專為多種單端 DC/DC 轉(zhuǎn)換器拓撲而優(yōu)化的通用控制 IC。兩者都提供特別寬的輸入電壓范圍。這些 IC 可在任何這些拓撲結(jié)構(gòu)中提供節(jié)省空間、經(jīng)濟高效且高性能的解決方案。應用范圍從單節(jié)鋰離子供電系統(tǒng)到汽車、工業(yè)和電信電源。
審核編輯:郭婷
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