產生始終高于或低于輸入電壓范圍的輸出電壓可以分別由傳統的升壓或降壓穩壓器輕松處理。然而，當輸出電壓在輸入電壓范圍內時，如許多需要3V或3.3V輸出的鋰離子電池供電應用，傳統設計則不盡如人意，存在效率低、磁性元件復雜、極性反轉和電路復雜性等問題。LTC?3785 降壓-升壓型控制器有助于成為一種簡單、高效、器件數量少的單轉換器解決方案，該解決方案易于實施，并且不具備任何與傳統電路相關的缺點。

3.3V、3A 轉換器采用 2.7V–10V 電源供電

圖 1 顯示了一種同步、4 開關、降壓-升壓設計，可從 3.3V–3V 輸入提供 2.7V、10A 輸出，非常適合鋰離子電池和/或松散調節的墻上適配器輸入。該控制器提供短路保護，為嚴重過載故障提供打嗝模式或閉鎖操作選擇。其他特性包括軟啟動、過壓保護 （OVP） 和 2.7V–10V 輸出范圍。

圖1.采用 LTC3785 從一個 3.3V–3V 電源提供 2.7V/10A 輸出的降壓-升壓型轉換器原理圖。

該電路在整個輸入電壓范圍內實現無縫操作，通過過渡區域用作同步降壓轉換器、同步升壓轉換器或兩者的組合。當輸入電壓遠高于輸出時，轉換器工作在降壓模式。開關 Q1A 和 Q1B 換向輸入電壓，Q2A 保持導通，將 L1 連接到輸出。當輸入電壓降低并接近輸出時，轉換器在電橋的輸入（降壓）側接近最大占空比，電橋的輸出（升壓）側開始開關，從而進入降壓-升壓或4開關工作區域。隨著輸入進一步減小，轉換器以最小升壓占空比進入升壓區域。開關Q1A保持導通，將電感連接到輸入，而開關Q2A和Q2B在輸出電容和地之間換向電感的輸出側。

在升壓模式下，該轉換器能夠限制輸入電流，并關斷和斷開源極與輸出的連接——這是傳統升壓轉換器無法提供的兩種非常理想的特性。圖2、圖3和圖4顯示了輸入側和輸出側開關波形以及降壓（10V）的電感電流在）、升壓 （2.7V在）和降壓-升壓 （3.8V）在） 操作模式。

圖2.輸入側和輸出側開關波形以及用于降壓模式的電感電流 （10V在).

圖3.輸入側和輸出側開關波形以及用于升壓模式（2.7V）的電感電流在).

圖4.輸入側和輸出側開關波形以及用于降壓-升壓模式（3.8V）的電感電流在).

95% 效率

圖5顯示了正常（非強制連續導通）和突發模式操作下的效率。在典型負載下可實現 95% 的極高效率。這種性能水平部分得益于復雜的控制器特性，包括用于 N 溝道 MOSFET 和 R 的高端驅動器DS（ON）電流檢測，用于電流限制。通過使用更大的電感器和更好的MOSFET，可以實現更高的效率。10V in的效率將受益于具有低損耗鐵氧體磁芯的電感器，特別是在輕負載下。該電路可輕松安裝在 0.6 英寸2電路板兩側都有組件。曲線顯示了突發模式操作如何提高極輕負載下的效率，從而顯著延長存儲器等即使在系統關閉時也必須保持內務管理功能的應用中的電池壽命。

圖5.正常模式和突發模式下的效率。

結論

LTC?3785 降壓-升壓型控制器通過一種平滑過渡、4 開關、單 IC 解決方案克服了傳統設計的缺陷。它簡單優雅，效率高，只需要少量廉價的外部元件。LTC3785 采用小型 4mm ×4mm QFN 封裝以及 28 引腳 SSOP。

審核編輯：郭婷