LT?3724 是一款單開關(guān) DC/DC 控制器，可用于中等功率降壓、升壓、反相和 SEPIC 轉(zhuǎn)換器拓撲。它提供了簡單的解決方案，可在寬輸入電壓范圍 （4V–60V） 和寬負載范圍內(nèi)高效調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓。

LT3724 特性

LT3724 采用一種 200kHz 固定頻率電流模式架構(gòu)。一個內(nèi)部高壓偏置穩(wěn)壓器允許簡單的啟動和偏置，并且可以由輸出反向驅(qū)動，以提高電源效率并降低IC的功耗。

用戶可選擇的突發(fā)模式操作可在寬負載范圍內(nèi)保持高效率。在突發(fā)模式操作中，靜態(tài)電流減小至 100μA 以下，從而使 LT3724 非常適合于具有電源維護要求或輕負載和空負載條件下的應用。一個精密停機引腳門限允許在電壓鎖定下輕松供電，靜態(tài)電流降至 10μA 以下。

電源短路控制是通過一個外部檢測電阻器實現(xiàn)的，LT3724 通過該電阻器連續(xù)監(jiān)視電感器電流。如果電感電流超過最大電流檢測閾值，則會發(fā)生脈沖跳躍。

LT3724 還集成了一個可編程軟起動功能，用于在啟動期間控制轉(zhuǎn)換器輸出電壓的轉(zhuǎn)換速率，以減小電源浪涌電流和輸出電壓過沖。

柵極驅(qū)動器能夠驅(qū)動大、低R值DS（ON）、標準電平、n 溝道 MOSFETS，無需柵極驅(qū)動緩沖器。該驅(qū)動器使用自舉電源軌，允許其驅(qū)動降壓轉(zhuǎn)換器中的高端MOSFET或升壓轉(zhuǎn)換器中的低側(cè)MOSFET。

板載穩(wěn)壓器

LT3724的內(nèi)部8V線性調(diào)節(jié)器消除了對外部調(diào)節(jié)器或慢速充電滯后啟動方案的需求。該調(diào)節(jié)器從轉(zhuǎn)換器輸入電源VIN生成為IC（VCC）供電的本地電源。

只要輸入電壓和/或FET柵極充電電流足夠低以避免部件中的過度功耗，板載調(diào)節(jié)器就可以連續(xù)操作IC。通常的做法是在啟動期間使用車載調(diào)節(jié)器，然后在操作期間將VCC引腳反向驅(qū)動至8V調(diào)節(jié)電壓以上。這減少了IC中的功耗并提高了轉(zhuǎn)換器的效率。LT3724的啟動要求VIN≥7.5V。這可確保車載調(diào)節(jié)器使VCC引腳高于其6.25V的欠壓鎖定閾值。如果使用外部電源（如轉(zhuǎn)換器輸出）維持VCC，則LT3724可以在VIN低至4V的情況下繼續(xù)運行。

突發(fā)模式操作

LT3724 采用低電流突發(fā)模式操作，以在輕負載和空負載條件下最大限度地提高效率。突發(fā)模式通過將BURST_EN引腳短接至 SGND 來啟用，也可以通過將BURST_EN短路至 V 來禁用FB.

當所需的開關(guān)電流時，通過V檢測C引腳電壓，低于編程電流限值的 15%，突發(fā)模式功能啟用。在突發(fā)間隔期間，開關(guān)停止，所有內(nèi)部IC功能均被禁用，但V除外抄送穩(wěn)壓器、誤差放大器和帶隙基準電壓源。V 處的電流在引腳減小至 20μA 和 V抄送電流減小至 80μA。如果沒有為 V 提供外部驅(qū)動器抄送，全部 V抄送偏置電流源自 V在引腳，給出總 V在電流為 100μA。V型上的內(nèi)部負偏移鉗位C引腳設(shè)置為比開關(guān)禁用門限低 100mV，從而限制引腳電壓的負偏移，并最大限度地減小突發(fā)模式操作期間的轉(zhuǎn)換器輸出紋波。

精密關(guān)斷閾值

LT3724 SHDN 引腳用于模擬監(jiān)視應用以及邏輯電平控制應用中的精準停機。用于電源排序或啟動過流保護的輸入電源欠壓鎖定可通過使用電阻分壓器驅(qū)動 SHDN 引腳輕松實現(xiàn) V在電源，使得分壓器輸出在V時為1.35V在處于所需的欠壓鎖定上升閾值電壓。SHDN引腳上的120mV輸入遲滯允許IC在禁用轉(zhuǎn)換器之前承受近10%的輸入電源壓降。SHDN引腳具有0.5V的次級門限，低于該門限，IC工作在超低電流關(guān)斷模式，I文< 10 μA。關(guān)斷功能可通過將SHDN引腳連接到V來禁用在通過一個大值上拉電阻。

連續(xù)高邊電感電流檢測

LT3724 采用一個寬共模輸入范圍電流檢測放大器，該放大器可在 0V 至 36V 范圍內(nèi)運作。該電流檢測放大器通過一個外部檢測電阻提供連續(xù)電感電流檢測。該方案不需要消隱間隔或最小導通時間來監(jiān)視電流，與檢測開關(guān)電流的方案相比，這是一個優(yōu)勢。檢測放大器監(jiān)控電感電流，與開關(guān)狀態(tài)無關(guān)，因此除非電感電流低于對應于V的電流，否則主開關(guān)不會使能C引腳電壓。這種“導通”決策在每個周期開始時執(zhí)行，如果發(fā)生過流情況，則跳過各個開關(guān)周期。這消除了由最小導通時間要求引起的許多潛在過流危險，例如在啟動、短路或突然輸入瞬變期間可能發(fā)生的危險。

電流模式控制

LT3724 采用電流模式控制架構(gòu)，從而實現(xiàn)了一個較高的電源帶寬，從而改善了線路和負載瞬態(tài)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。

軟啟動

LT3724 采用一種自適應軟起動方案，該方案可直接控制 DC/DC 轉(zhuǎn)換器輸出電壓的上升速率。使用這種方法可以很好地控制輸出電壓過沖和浪涌電流。輸出電壓的上升速率由連接到轉(zhuǎn)換器輸出的電容器編程，其中：

2μA = Cout? （所需 ΔV/ΔT）

軟啟動功能可將所需的輸出上升速率保持在調(diào)節(jié)輸出電壓的 95% 以下。如果轉(zhuǎn)換器輸出下降到70%調(diào)節(jié)率以下，則軟啟動功能將重新啟用，因此轉(zhuǎn)換器可以從短時間關(guān)斷或輸出短路條件下正常恢復。

應用

此處的應用僅提供 LT3724 可實現(xiàn)的一小部分示例。

30V–60V 至 24V、75W 直流/直流轉(zhuǎn)換器

圖1所示為一個30V–60V至24V、75W轉(zhuǎn)換器，配置為電源輸入欠壓鎖定和全時使用板載高壓偏置穩(wěn)壓器。該應用演示了如何以低于20個組件的成本構(gòu)建高效率電源。圖2顯示了轉(zhuǎn)換器效率和功率損耗與負載電流的關(guān)系。

圖1.30V–60V 至 24V 75W DC/DC 轉(zhuǎn)換器，帶輸入 UVLO 和全時使用板載高壓穩(wěn)壓器。

圖2.30V–60V 至 24V、75W DC/DC 轉(zhuǎn)換器效率和功率損耗。

IC的電源直接從V獲得在通過 LT3724 的內(nèi)部 V抄送調(diào)節(jié)器。V在UVLO 通過一個電阻分壓器進行設(shè)置，以使 LT3724 能夠達到 90% 的額定低端 V在范圍或 27V，對應于超過 1.35V 的 SHDN 引腳電壓。SHDN輸入具有120mV的遲滯，因此如果V，轉(zhuǎn)換器將被禁用在降至 24V 以下。

LT3724 軟起動功能控制啟動時輸出電壓的上升轉(zhuǎn)換速率，使得流經(jīng)軟起動電容器的電流為 2μA，因此轉(zhuǎn)換器輸出以一個 2μA/1nF 或 2V/mS 的受控速率上升。 圖3示出了軟啟動斜坡。

圖3.30V–60V 至 24V、75W DC/DC 轉(zhuǎn)換器輸出軟啟動波形。

4V–60V 至 12V、2A SEPIC 轉(zhuǎn)換器

在輸出電壓范圍為 3724V 至 9V 的 LT20 轉(zhuǎn)換器應用中，回饋 V抄送轉(zhuǎn)換器輸出通過將二極管從電源輸出連接到 V 來實現(xiàn)抄送針。圖4顯示了一個15V至12V、2A SEPIC轉(zhuǎn)換器，配置為使用12V輸出電壓反向驅(qū)動V抄送.此應用還通過配置LT3724來控制一個SEPIC轉(zhuǎn)換器，從而展示了LT<>的多功能性。SEPIC轉(zhuǎn)換器用于輸入電壓既小于又大于輸出電壓的情況，例如電池供電的應用。

圖4.15V 至 12V 25W SEPIC直流/直流轉(zhuǎn)換器。

在某些 DC/DC 轉(zhuǎn)換器應用中，轉(zhuǎn)換器必須承受間歇性輸入電壓偏移或運行。這是汽車電池電壓應用的典型特征，其中必須適應高壓線路瞬變（如拋負載）或低壓瞬變（如啟動）。該轉(zhuǎn)換器設(shè)計經(jīng)過優(yōu)化，可在 15V 標稱輸入電壓下工作，但可在 4V 至 60V 的寬輸入范圍內(nèi)調(diào)節(jié)輸出電壓。圖5顯示了轉(zhuǎn)換器效率和功率損耗與負載電流的關(guān)系。

圖5.15V 至 12V 25W SEPIC DC/DC 轉(zhuǎn)換器的效率和功率損耗。

該轉(zhuǎn)換器還采用外部限流折返方案。該折返電路由單個1N4148二極管（D2）和一個電阻器（R5）組成。限流折返電路在啟動的前幾個開關(guān)周期內(nèi)提供額外的控制，并降低短路輸出電流。當輸出接地時，二極管/電阻箝位V。C引腳為對應于編程最大電流的 25% 的值。該電路僅在V時有效外接近地電位，一旦輸出電壓上升超過約 10% 的調(diào)節(jié)，就會完全禁用。

8V–16V 至 24V、50W 升壓轉(zhuǎn)換器

圖24所示的6V升壓轉(zhuǎn)換器在95W時用不到50個元件實現(xiàn)了超過20%的轉(zhuǎn)換效率。因為這是一個升壓轉(zhuǎn)換器，所以V抄送由輸入電壓驅(qū)動，以提高效率并降低功耗。圖7顯示了效率和功率損耗與負載電流的關(guān)系。

圖6.12V 至 24V/50W 升壓轉(zhuǎn)換器。

圖7.12V 至 24V/50W 可提高轉(zhuǎn)換器效率和功率損耗。

結(jié)論

LT?3724 是一款功能豐富的 DC/DC 控制器，其用途廣泛，足以配置為控制多個轉(zhuǎn)換器拓撲。它提供了一種簡單而廉價的解決方案，可在寬輸入電壓范圍和寬負載范圍內(nèi)高效調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓。

集成的高壓穩(wěn)壓器有助于實現(xiàn)真正的單電源操作。突發(fā)模式操作可提高輕負載和空載操作期間的效率。電流模式控制架構(gòu)允許簡單的電源控制環(huán)路設(shè)計和出色的瞬態(tài)響應。連續(xù)電流檢測可防止電源在過流或短路故障情況下?lián)p壞。創(chuàng)新的軟啟動功能可限制啟動、掉電或短路恢復期間的輸出電壓過沖和浪涌電流。

審核編輯：郭婷