汽車電池、工業(yè)電源、分布式電源和墻上變壓器都是寬范圍高壓輸入的來源。從這些電源降壓的最簡單方法是使用高壓單片式降壓型開關(guān)穩(wěn)壓器，該穩(wěn)壓器可以直接接受寬輸入范圍并產(chǎn)生穩(wěn)壓良好的輸出。LT?3680 和 LT3693 是新型降壓型開關(guān)穩(wěn)壓器，可接受高達(dá) 36V 的輸入，并提供卓越的線路和負(fù)載調(diào)整率以及動(dòng)態(tài)響應(yīng)。兩款穩(wěn)壓器均可在寬負(fù)載范圍內(nèi)提供高效解決方案。LT3680 增加了低紋波突發(fā)模式操作，以在輕負(fù)載電流條件下最大限度地提高效率。

LT3680 和 LT3693 特性

LT10 和 LT3 采用 3 引腳 MSOP 或 3680mm × 3693mm DFN 封裝，提供了一個(gè)集成的 5A 電源開關(guān)和外部補(bǔ)償以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)靈活性。兩款穩(wěn)壓器均采用恒定頻率、電流模式架構(gòu)。開關(guān)頻率可通過使用從 RT 引腳接地的電阻器設(shè)定在 200kHz 和 2.4MHz 之間。這允許在組件尺寸和效率之間進(jìn)行權(quán)衡。開關(guān)頻率還可以同步至一個(gè)外部時(shí)鐘，用于噪聲敏感型應(yīng)用。一個(gè)外部電阻分壓器將輸出電壓設(shè)置為高于器件 0.79V 基準(zhǔn)的任何值。

LT3680 和 LT3693 通過 RUN/SS 引腳上的一個(gè)電阻器和電容器提供軟起動(dòng)，從而降低了啟動(dòng)期間的最大浪涌電流。兩個(gè)穩(wěn)壓器均可承受短路輸出。逐周期內(nèi)部電流限制可在過載時(shí)保護(hù)電路并限制輸出功率;當(dāng)輸出電壓被一個(gè)硬短路拉至地時(shí)，LT3680 和 LT3693 會(huì)降低工作頻率以限制耗散和峰值開關(guān)電流。這種較低的頻率允許電感電流安全放電，從而防止電流失控。高端自舉升壓二極管集成在IC中，以最大限度地減小解決方案尺寸和成本。當(dāng)輸出電壓高于2.5V時(shí)，升壓二極管的陽極可以連接到輸出端。對于低于2.5V的輸出電壓，升壓二極管可以連接到單獨(dú)的電源軌或輸入。對于依賴一個(gè)穩(wěn)壓良好的電源的系統(tǒng)，LT3680 和 LT3693 提供了一個(gè)電源良好標(biāo)志，該標(biāo)志在 V外達(dá)到編程輸出電壓的 90%。

LT3680 的低紋波突發(fā)模式操作

LT3680 和 LT3693 之間的唯一區(qū)別在于，LT3680 提供了低紋波突發(fā)模式操作，可通過向 SYNC 引腳施加一個(gè)邏輯低電平來選擇該操作。低紋波突發(fā)模式操作可在輕負(fù)載下保持高效率，同時(shí)保持較低的輸出電壓紋波。在突發(fā)模式操作期間，LT3680 向輸出電容器提供單周期突發(fā)電流，然后是休眠周期，此時(shí)輸出功率僅由輸出電容器輸送到負(fù)載。在突發(fā)之間，與控制輸出開關(guān)相關(guān)的所有電路均關(guān)斷，從而將輸入電源電流和BD靜態(tài)電流分別降至30μA和80μA。當(dāng)負(fù)載電流減小到一個(gè)無負(fù)載條件下時(shí)，LT3680 在睡眠模式下工作的時(shí)間百分比增加，而平均輸入電流大大降低，從而實(shí)現(xiàn)了高效率。LT3680 和 LT3693 均具有一個(gè)非常低的 （小于 1μA） 停機(jī)電流，這顯著延長了在長時(shí)間停機(jī)模式的應(yīng)用中的電池壽命。對于需要在無負(fù)載或輕負(fù)載條件下進(jìn)行恒定頻率操作的應(yīng)用，可以使用 LT3693。

6.3V–36V 至 5V、3.5A DC/DC 轉(zhuǎn)換器，內(nèi)置全陶瓷電容器

圖 1 示出了 LT3680 從一個(gè) 5.3V 至 5V 的輸入（瞬態(tài)為 6V）產(chǎn)生 3V/38.65A 的電壓。該電路設(shè)置為600kHz開關(guān)頻率，需要100mm2的多氯聯(lián)苯。圖2顯示了12V和24V輸入時(shí)的電路效率。在 12V 輸入電壓下，效率峰值高于 90%，并在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)保持高電平。

圖1.這款 600kHz 6.3V–36V 輸入 DC/DC 轉(zhuǎn)換器在 3V 輸出時(shí)可提供 5.5A 電流。

圖2.圖1中電路的效率與負(fù)載電流的關(guān)系。

SYNC 引腳接地，以實(shí)現(xiàn)突發(fā)模式操作，并在輕負(fù)載下實(shí)現(xiàn)高效率。圖3顯示了在10mA負(fù)載下單脈沖突發(fā)模式操作下的電感電流和輸出電壓紋波。輸出電壓紋波VP–P由于低紋波突發(fā)模式操作，小于 20mV。

圖3.LT3680 在 10mA 負(fù)載條件下采用突發(fā)模式操作。

一個(gè)外部信號(hào)可通過一個(gè)電阻器和電容器來驅(qū)動(dòng) RUN/SS 引腳，以設(shè)置 LT3680 的軟起動(dòng)，從而減小了啟動(dòng)期間的最大浪涌電流。

3.5V–27V Vin至 1.8V Vout， 3.5A DC/DC 轉(zhuǎn)換器，帶全陶瓷電容器

對于低于2.5V的輸出電壓，集成升壓二極管可以連接到輸入或大于2.8V的單獨(dú)電源軌。圖 4 示出了一款 1.8V 輸出轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器采用集成升壓二極管連接至輸入的 LT3680。在此應(yīng)用中，最大輸入電壓為27V，因此不超過Boost引腳和BD引腳的最大額定電壓。

圖4.這款 500kHz 3.6V–27V 輸入 DC/DC 轉(zhuǎn)換器在 3.5V 輸出時(shí)提供 1.8A 電流。

降壓穩(wěn)壓器的負(fù)輸出

許多應(yīng)用都需要負(fù)輸出電源。圖5中的電路可從降壓穩(wěn)壓器（如LT5或LT3680）產(chǎn)生一個(gè)–3693V的負(fù)電壓。該電路將輸入接地基準(zhǔn)和 LT3680 接地基準(zhǔn)設(shè)定為 –5V，以產(chǎn)生 5V 負(fù)電源。

圖5.該負(fù)輸出 DC/DC 轉(zhuǎn)換器在 –1V 輸出時(shí)提供 2.5A 電流。

結(jié)論

LT3680 和 LT3693 的寬輸入范圍、小尺寸和穩(wěn)健性使其易于適合汽車、工業(yè)和分布式電源應(yīng)用。它們在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)都非常高效。LT3680 獨(dú)特的低紋波突發(fā)模式操作有助于節(jié)省電池壽命，同時(shí)保持低輸出紋波。

審核編輯：郭婷