【導(dǎo)讀】本文講解的是具超低靜態(tài)電流的17V 輸入、雙路1A輸出同步降壓型穩(wěn)壓器，這款降壓穩(wěn)壓器適用于便攜式設(shè)備、電池供電型系統(tǒng)、通用負(fù)載點(diǎn)電源。
纖巧型 14 引腳、3mm x 4mmDFN 封裝可接受 2.7V 至 17V 的輸入電壓，能采用0.6V 至 VIN 輸入產(chǎn)生兩個(gè)準(zhǔn)確度為 ±1% 的可調(diào)輸出，同時(shí)在兩個(gè)通道上提供高達(dá) 1A 的輸出電流。
當(dāng)兩個(gè)通道使能時(shí)，LTC3622 的靜態(tài)電流在突發(fā)模式 (Burst Mode) 操作中低至 5μA，而在停機(jī)時(shí)則低于0.1μA。開(kāi)關(guān)頻率是固定在 1MHz 或 2.25MHz，連接至外部時(shí)鐘時(shí)可具有一個(gè) ±50% 同步范圍。可選的突發(fā)模式操作能產(chǎn)生最高的效率，而脈沖跳躍模式則可最大限度地抑制紋波以滿足對(duì)噪聲敏感之應(yīng)用的要求。
雙路 3.3V 和 5V、1A 輸出 (在 1MHz)
圖 1 示出了一款雙路輸出轉(zhuǎn)換器，其接受一個(gè) 5V 至17V 的輸入電壓范圍，并在 3.3V 和 5V 電壓下產(chǎn)生1A 輸出。
圖 1：一款具有 3.3V 和 5V 輸出的雙路 1A 轉(zhuǎn)換器，fSW = 1MHz
兩個(gè)通道可同相運(yùn)作或以 180° 相移運(yùn)作 (通過(guò)把PHASE 引腳連接至 GND 或 INTVCC 來(lái)選擇)。這為用戶提供了靈活性以分離通道的開(kāi)關(guān)邊沿，盡量抑制任何噪聲耦合。
LTC3622 具有兩種峰值電流限制級(jí)別，可通過(guò) ILIM 引腳來(lái)選擇 1.8A 或 1A。這種可選電流限值允許在較低電流設(shè)計(jì)中使用較小尺寸的電感器，從而最大限度地縮減了解決方案的尺寸和成本。
在重負(fù)載情況下，穩(wěn)壓器工作在連續(xù)電感器電流模式，具有小的輸出紋波和高效率。在輕負(fù)載條件下提供了兩種不連續(xù)導(dǎo)通模式 (DCM)，旨在實(shí)現(xiàn)高效率并盡量降低能耗。為了在非常輕負(fù)載或無(wú)負(fù)載待機(jī)情況下進(jìn)一步減少功率損耗并延長(zhǎng)電池壽命，可通過(guò)將MODE / SYNC 引腳連接至 INTVCC 以選擇突發(fā)模式操作。在該場(chǎng)合中，LTC3622 IC 在無(wú)負(fù)載條件下僅消耗 5μA。突發(fā)模式操作有可能增加輸出電壓紋波。另一方面，倘若最大限度地降低 VOUT 紋波是至關(guān)重要時(shí)，那么可通過(guò)把 MODE / SYNC 引腳接地來(lái)選擇脈沖跳躍模式。該模式比突發(fā)模式操作會(huì)產(chǎn)生較低的紋波，但代價(jià)是效率略有下降。此外，把 MODE / SYNC引腳連接至一個(gè)外部時(shí)鐘可使開(kāi)關(guān)時(shí)鐘同步至外部時(shí)鐘并將器件置于脈沖跳躍模式。圖 2 示出了在突發(fā)模式和脈沖跳躍模式中從 12VIN 至 5VOUT 的轉(zhuǎn)換效率。
圖 2：圖 1 中所示雙路電源的 5V 輸出之效率，VIN = 12V，VOUT2 = 5V，fSW = 1MHz
LTC3622 是一款可靠的電流模式穩(wěn)壓器，其擁有快速、逐周期過(guò)流保護(hù)功能、以及卓越的電壓和負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)。當(dāng)輸入電壓降低時(shí)，占空比增加且需要采取斜坡補(bǔ)償以維持一個(gè)穩(wěn)定的電流反饋環(huán)路。LTC3622具有用于準(zhǔn)確地保持一個(gè)恒定峰值電流限值和穩(wěn)定環(huán)路 (即使在高占空比條件下也不例外) 的內(nèi)部電路。
在電池供電型系統(tǒng)等應(yīng)用中，輸入電壓會(huì)具有一個(gè)非常寬的范圍。當(dāng) VIN 下降至靠近 VOUT 且轉(zhuǎn)換器占空比接近 100% 時(shí)，LTC3622 進(jìn)入壓差操作狀態(tài)以保持VOUT 調(diào)節(jié)作用。在壓差狀態(tài)中，該器件將根據(jù)輸出負(fù)載電流切換至睡眠模式及從睡眠模式退出。這顯著地減小了靜態(tài)電流，同時(shí)保持了對(duì) VOUT 穩(wěn)壓，從而延長(zhǎng)了輸入電池電源的運(yùn)行時(shí)間。如圖 3 所示，LTC3622能夠在處于壓差狀態(tài)的情況下于微安級(jí)至滿負(fù)載的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效率。
圖 3：壓差狀態(tài)中效率與負(fù)載電流的關(guān)系，VIN = 5V，VOUT2 = 5V，fSW = 1MHz
為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)并最大限度地減少組件數(shù)目，LTC3622具有內(nèi)部環(huán)路補(bǔ)償功能。如果需要，可增設(shè)一個(gè)與上方反饋電阻器相并聯(lián)的前饋電容器以進(jìn)一步增加相位裕量。由于其采用了電流模式控制，因此 LTC3622電源可在采用多種輸出電容的情況下是穩(wěn)定。在圖 1所示的雙路電源中，每個(gè)通道輸出僅需一個(gè)小的 1206封裝尺寸、47μF 陶瓷電容器。圖 4 示出了 5V 輸出的瞬態(tài)響應(yīng)。對(duì)于一個(gè) 10% 至 100% 的負(fù)載階躍，峰至峰電壓偏移大約為 ±330mV?？稍鲈O(shè)更多的電容器以進(jìn)一步減低 VOUT瞬變。在該場(chǎng)合中，可采用LTpowerCAD 設(shè)計(jì)工具和 LTspice 仿真工具以借助內(nèi)置的 LTC3622 模型來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
圖 4：圖 1 中所示 5V 電源的瞬態(tài)響應(yīng)，VIN = 12V，VOUT2 = 5V，IOUT2 = 100mA – 1A，突發(fā)模式操作
結(jié)論
LTC3622 是一款具有超低靜態(tài)電流的雙路 1A、高效率同步單片式降壓型穩(wěn)壓器。它解決了由電池供電型系統(tǒng)、負(fù)載點(diǎn)電源和便攜式設(shè)備所造成的轉(zhuǎn)換器效率和空間受限問(wèn)題。
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