當您打開筆記本電腦或智能手機時，您希望等待它啟動，但是當您打開汽車時，您就不那么耐心了。通過汽車，消費者希望能夠立即訪問計算機電子設備，包括導航和信息娛樂系統，汽車制造商努力通過縮短啟動時間的設計策略來滿足這一需求。其中一種策略是始終保持動態存儲器（RAM）有效，即使在點火關閉狀態下也是如此。

汽車中使用的DDR3內存工作在1.5V軌道上，峰值負載超過2A的電流 - 優選地由高效DC / DC轉換器產生，以最小化散熱。在這些應用中，輕載效率對于在汽車不運行時保持電池壽命同樣重要。 DDR存儲器在待機狀態下可從1.5V電壓軌消耗1mA - 10mA，但當汽車長時間停放時，從電池吸取10mA電流是不可接受的。該約束排除了使用線性穩壓器，其中輸入和輸出電流相等。另一方面，開關降壓（降壓）穩壓器的輸入電流小于負載電流，與降壓比成比例：

其中n是效率因子（0到1）。圖1顯示LT8610AB同步降壓穩壓器在1mA負載下可實現約83％的效率。對于12V的電池電壓和1.5V的1mA負載電流，計算出的輸入電流僅為151μA。

從汽車電池到1.5V DDR存儲器的直接DC / DC轉換

LT8610A和LT8610AB是專為汽車系統設計的單片同步降壓穩壓器。它們提供3.5A電流，同時僅消耗2.5μA靜態電流。圍繞它們構建電路很容易。不需要額外的半導體，它們使用廉價的陶瓷電容器，MSOP封裝的引線易于焊接和檢查。典型的最小導通時間為30ns（保證最大值為45ns），可以設計出具有較大降壓比的緊湊型高開關頻率降壓調節器。圖2顯示了一個在1.5V時提供3.5A的應用。工作頻率為475kHz，以優化效率并保持低于AM無線電頻段。

這兩個部件都具有出色的汽車環境容錯能力。最大輸入42V處理負載轉儲。強大的開關設計和高速電流比較器可在輸出短路期間保護器件。最小輸入為最差情況3.4V，最大占空比高于99％，壓差電壓典型值為200mV（1A），所有這些都通過冷啟動使輸出保持穩定。典型的最小輸入電壓如圖3所示。

以低紋波突發模式工作和最小靜態電流保存電池

LT8610A和LT8610AB旨在最大限度地降低整個負載范圍內的輸出電壓紋波。在輕負載時，它們通過降低工作頻率和進入突發模式操作來保持效率。即使在非常低的負載下也能保持快速瞬態響應。這一特性與2.5μA的極低靜態電流相結合意味著即使在幾μA的負載下，LT8610A和LT8610AB也比具有零靜態電流的線性穩壓器更高效。對于必須避免低頻操作的系統，可以通過向SYNC引腳施加邏輯高電平信號或時鐘信號來關閉突發模式操作。 LT8610A和LT8610AB之間的區別在于LT8610AB在輕負載時具有更高的效率。這是通過使用增加的突發模式電流限制來實現的，允許在每個開關周期期間提供更多能量并降低給定負載的開關頻率。由于開關MOSFET需要固定的能量，較低的開關頻率可降低柵極電荷損耗并提高效率。

圖4顯示了LT8610A與LT8610AB之間的效率差異。對于1mA至100mA的負載，LT8610AB與LT8610A相比，效率提高了10％以上。對增加的突發模式電流限制的折衷是在每個開關周期中提供更多的能量，因此需要更多的輸出電容來保持輸出電壓紋波低。圖5將LT8610A和LT8610AB的輸出紋波與10mA負載下兩個電感值的輸出電容進行了比較。除電流限制外，電感選擇還會影響突發模式操作中的效率和開關頻率。這是因為對于固定的電流限制，較大的電感值可以比較小的特征存儲更多的能量。如果輕載時的高效率是最重要的，那么電感值可以增加到超出數據手冊中建議的起始值。

更快對于更小的解決方案

對于大多數汽車系統而言，9V至16V是典型的輸入電壓，因此應用電路通常針對此范圍進行優化。圖2中的475kHz應用在3.5V至42V的整個輸入范圍內以設計頻率工作。但是，如果我們將正常工作電壓限制在16V（42V瞬態），則可以提高工作頻率，降低電感器的數值和尺寸。最壞情況下，最小導通時間為45ns，LT8610A和LT8610AB可編程為2MHz，如圖6所示。

請注意，當輸入電壓高于16V時，雖然開關頻率降低以保持安全操作，但輸出仍保持穩定。 2MHz解決方案與圖2中的電路相同，只是RT電阻變為18.2kΩ，電感值和尺寸減小以節省空間。圖7顯示了兩個電感選擇的效率與負載。

偏置引腳優化效率

LT8610A LT8610AB使用兩個內部nMOSFET，專門針對汽車應用進行了優化。特別是，柵極驅動電路需要低于3V的電壓來完全增強FET。為了產生柵極驅動電源，LT8610A / AB包括一個內部線性穩壓器，其輸出為INTVCC引腳（不要通過外部電路加載INTVCC）。

一個重要特性是這個內部穩壓器可以從V IN 引腳或BIAS引腳吸取電流。如果BIAS引腳保持開路，則從V IN 中提取柵極驅動電流。但是，如果將3.1V或更高的電壓連接到BIAS引腳，則會從BIAS吸取柵極驅動電流。如果BIAS電壓低于V IN ，內部線性穩壓器將使用較低電壓電源更有效地運行，從而提高整體效率。

圖1中的效率數據，在BIAS引腳打開的情況下記錄4和7。畢竟，如果1.5V輸出是唯一存活的軌道，那么可能沒有合適的位置來連接BIAS引腳。但是，如果有3.3V或5V電源，請將其連接到BIAS引腳，即使在待機或熄火條件下沒有電源也是如此。圖8顯示了連接到BIAS的3.3V電源和沒有電源的效率。在計算總效率時，我們已經包括從3.3V電壓軌獲得的功率，并假設它的效率為85％。

注意外部供電的好處由于柵極驅動電流更高，BIAS在更高的工作頻率下更大。與LT8610AB相比，LT8610A還可以從外部偏置中獲益更多 - AB增加的突發模式電流限制可以降低給定負載的工作頻率。

不僅僅是內存

LT8610AB是其他汽車用品的理想調節器，包括3.3V和5V電源，效率高于90％，如圖9所示汽車應用的一個重要考慮因素是冷啟動和怠速停止瞬變期間電源的行為，此時12V電池的電壓可能降至4V以下。 LT8610AB的占空比高達99％，可在盡可能低的輸入電壓下提供輸出調節。圖10（a）顯示了壓差。這是V IN 和V OUT 之間的差異，因為輸入電壓朝著預期的輸出調節電壓減小。 LT8610AB還具有出色的啟動和壓降特性，可根據輸入電壓產生可預測且可靠的輸出電壓。圖10（b）顯示了輸入電壓從零上升到10V并回到零時的輸出電壓。

結論

LT8610A和LT8610AB具有低元件數，低最小輸入電壓，低靜態電流和寬負載范圍內的高效率。這些特性使它們成為汽車應用中DDR存儲器備用電源的首選解決方案。