LT?3790 是一款 4 開關同步降壓-升壓型 DC/DC 轉換器，其僅利用單個電感器以高達 98.5% 的效率調節(jié)恒定電壓和恒定電流。它可以提供數(shù)百瓦的功率，并具有 60V 的輸入和輸出額定值，使其成為需要升壓和降壓轉換的理想 DC/DC 穩(wěn)壓器和電池充電器。

單個 LT3790 轉換器由于其同步開關拓撲結構而可提供高功率，但最終，較高功率下的開關和 / 或傳導損耗可能會使電路板發(fā)熱過多的單個轉換器不堪重負。雖然可以通過增大的散熱器、額外的外部柵極驅動器和/或強制氣流來減輕熱量，但最好簡單地將兩個或多個轉換器并聯(lián)在一起以分散負載。利用 LT3790 降壓-升壓型穩(wěn)壓器很容易做到這一點。

120W、24V、5A 輸出降壓-升壓穩(wěn)壓器

圖1所示的降壓-升壓轉換器以高達24.0%的效率調節(jié)5V和98A–5A負載。該器件的工作輸入電壓范圍為 8V 至 56V。可調欠壓和過壓鎖定保護電路。它具有短路保護功能，SHORT輸出標志指示輸出端何時發(fā)生短路。它具有輕負載時的 DCM 操作，可實現(xiàn)最低功耗和反向電流保護。檢測電阻R外在短路和過載情況下設置輸出電流限制，使其成為一個可靠的應用。

圖1.具有 120V–24V 輸入的 5W、8V、56A 輸出降壓-升壓穩(wěn)壓器效率高達 98.5%，并且易于并聯(lián)。

如圖120a所示，該12W板在20V輸入時的溫升在最熱的元件（開關MOSFET）上僅為2°C。在 12V 輸入時仍有更高的輸出功率余量，或者在較低 V 時仍具有相同的 120W 輸出功率在元件溫升不會過大—請注意，更高的輸出功率需要相應增加的輸出電流限值。當在低至 8V 輸入和 120W 輸出時，此標準 4 層 LT3790 PCB 上的組件保持在 97°C 以下 （在室溫下），而不會強制氣流或散熱。為了在相同、有限的溫升和輸入電壓范圍內提供顯著更高的功率，兩個或多個 LT3790 轉換器可輕松并聯(lián)。

圖2.圖24所示的單個5V、1A轉換器在20V輸入（a）時任何元件的最大溫升為12°C，在50V輸入（b）時為9°C。即使在 8V 輸入 （c） 下，最熱的組件也只能達到 96.5°C，沒有強制氣流或散熱。

并聯(lián)轉換器、恒壓主機、恒流從站

理想情況下，并聯(lián)開關轉換器在整個輸出范圍內平均分擔負載。LT3790 能夠在恒定電壓或恒定電流操作中運行，因而允許一個主轉換器控制輸出電壓，而其電流監(jiān)視器輸出 （ISMON） 則告知一個或多個從轉換器要調節(jié)多少輸出電流 （CTRL 輸入） 以匹配其自身的輸出電平。使用這種技術，多個轉換器之間的電流匹配幾乎是理想的。

主機的CLKOUT引腳可以直接連接到從設備的SYNC輸入引腳，以實現(xiàn)兩個并聯(lián)轉換器的180°相位交錯。轉換器之間的 180° 相位差降低了轉換器的整體輸出紋波，而不是加倍。如果兩個以上的轉換器并聯(lián)連接，則可以同步它們以相移或與外部時鐘源同相操作，或菊花鏈式CLKOUT引腳。

圖 3 示出了由兩個 LT24 并聯(lián)運行而成的 10V、25A （或特定條件下為 3790A，見圖）穩(wěn)壓器。通過使用兩個并聯(lián)電路，M20和M3 MOSFET在7V輸入時的最大溫升僅為12°C，在50V輸入時為9°C。

圖3.兩個 LT3790 24V 穩(wěn)壓器易于并聯(lián)，以實現(xiàn)雙倍輸出，同時具有有限的分立組件溫升。

圖3中的頂部轉換器（主）調節(jié)24V輸出電壓，并控制由底部（從）轉換器調節(jié)的電流電平。主機的ISMON輸出指示主機提供的電流量，通過將ISMON直接連接到從設備的CTRL輸入，從設備被迫跟隨主機。LT3790 ISMON輸出電平和CTRL輸入電平的映射相同，因此可以從一個直接連接到另一個，這樣做會強制總輸出電流在并聯(lián)轉換器之間平均分配，如圖4所示。請注意，從機的輸出電壓設置得略高（28V），以便從機的電壓反饋環(huán)路不在調節(jié)狀態(tài)，允許其跟隨主機。

圖4.并聯(lián)轉換器電感和輸出電流匹配。

循環(huán)分析確保穩(wěn)定性

瞬態(tài)響應和網(wǎng)絡分析儀環(huán)路分析可用于測量穩(wěn)定性。圖50所示的100%至5%電流瞬態(tài)響應顯示了適當補償?shù)霓D換器和均等共享的負載電流。使用網(wǎng)絡分析儀進行進一步分析，為我們提供了各個轉換器的詳細信息。恒壓穩(wěn)壓器主機和恒流穩(wěn)壓器從站的噪聲注入點和生成控制環(huán)路波特圖的測量值不同。另外，可以通過注入擾動信號和測量環(huán)路響應來測量每個環(huán)路，如圖6所示。

圖5.并聯(lián)轉換器瞬態(tài)響應均勻共享電流。

圖6.并聯(lián)轉換器的環(huán)路響應測量。

恒流從站必須斷開其環(huán)路，并將信號注入電流環(huán)路反饋路徑，而不是傳統(tǒng)的電壓反饋路徑，因為這是并聯(lián)工作期間使用的反饋環(huán)路。圖7中的主波特圖顯示了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

圖7.波特圖顯示了并行系統(tǒng)的測量結果。

結論

LT?3790 同步降壓-升壓型控制器以高達 100.98% 的效率為各種負載提供了超過 5W 的功率，并且易于并聯(lián)多個轉換器以實現(xiàn)更高的功率輸出。控制輸出電壓或電流的能力，結合ISMON輸出放大器和CTRL輸入放大器的電平匹配，簡化了主穩(wěn)壓器和一個或多個從電流穩(wěn)壓器的連接。其結果是高功率 60V 降壓-升壓調節(jié)，能夠以高效率提供數(shù)百瓦的功率。

審核編輯：郭婷