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LT3759 DC/DC控制器设计要点

    引言

  当今的许多电子设备都需要一个负输出或正输出转换器,有时则是两者均需要。另外,它们还必需采用各种电源运作,包括USB、墙上适配器、碱性电池锂电池等。为了从可变输入电压产生不同极性的输出,电源设计师常常采用多种稳压器IC,因而导致库存元器件品种的增加。

  LT3759可在1.6V至42V的输入电压范围内工作,并采用同一个反馈引脚来控制正输出或负输出,从而缩减了库存清单并简化了设计。该器件还将许多受欢迎的功能 (例如:软起动、可调频率和同步) 整合在小巧的占板面积之内。LT3759采用5mm x 4mm 12引脚MSE封装,并可在多种配置中使用,例如:升压、SEPIC、反激式和Cuk拓扑结构。

  宽输入电压范围和内部LDO

  LT3759的宽输入范围简化了那些必须与众多输入电源相兼容的电源设计。由于LT3759包含两个分别由VIN和DRIVE引脚供电的内部低压差(LDO)电压稳压器,因此无需增设外部稳压器或采用一种缓慢充电迟滞起动方案,从而实现了简单的启动和偏置。LT3759的内部 INTVCC电流限制功能电路可防止IC产生过大的片内功率耗散。

  输出电压的检测变得容易

  LT3759采用了一种新颖的FBX引脚架构,该架构可简化负输出和正输出转换器的设计。它包含两个内部误差放大器 (一个检测正输出,而另一个则检测负输出),并允许FBX引脚从一个正输出或负输出直接连接至分压器,从而消除了与正输出或负输出检测有关的任何困惑,并简化了电路板布局。您只需确定输出极性和拓扑结构,其余的工作都可交给LT3759完成。

  可调/可同步开关频率

  转换器通常需要以某一特定的频率运作,特别是在RF通信产品应用中,它对某些频段内的频谱噪声是很敏感。而且,如果可供安放转换器的面积受限,那么以较高的频率工作还能允许使用尺寸较小的组件,从而减小所需的板级空间和输出纹波。假如功率损耗是一项关注的指标,则以一个较低的频率执行开关操作可降低开关损耗,从而改善效率。开关频率的范围为100kHz至1MHz,可利用连接在RT引脚和地之间的单电阻器设定。此外,该器件也可通过SYNC引脚同步至一个外部时钟。

  精准型UVLO和软起动

  通过采用一个从VIN电源引出的电阻分压器来驱动UVLO,即可轻松地实现用于排序或启动过流保护的输入电源欠压闭锁(UVLO)。当 VIN处于期望的UVLO上升门限电压时,分压器输出将在UVLO引脚上产生1.22V 电压。UVLO引脚具有一个可调输入迟滞,因而允许IC在停用转换器之前忽略一个可设定的输入电源压降。在UVLO过程中,IC被停用,而VIN静态电流下降至1μA或更低。

  通过SS引脚可使用软起动功能,该功能可以在启动或者从某种故障状况恢复时减小峰值输入电流,并避免发生输出电压过冲。SS引脚通过减低开关峰值电流来抑制浪涌电流。软起动功能以这种方式使输出电容器能逐步充电至其终值。

  一款2.5V~15V至12V的SEPIC转换器

  图1示出了一款采用LT3759的2.5V~15V输入、12V/2.5A输出SEPIC电源。该转换器的典型效率示于图2.图3示出了输出短路过程中的开关波形。由图可见,一旦输出电压短路至地,开关频率将立即折返至正常频率的三分之一。此特性增强了Cuk和SEPIC转换器对短路的性能。

图1:SEPIC转换器可从2.5V至15V输入产生12V输出

图2:图1所示转换器的效率

图3:图1所示转换器的短路过程

  一款1.8V~ 4.5V至5V/2A的升压型转换器
  图4示出了一款采用一个4.5V到低至1.8V输入转换至5V/2A输出的转换器。针对这种转换器输出电压高于输入电压的应用,LT3759被配置成一个升压型转换器。500kHz的开关频率允许使用小的电感器和输出电容器。

图4:升压型转换器可从1.8V~ 4.5V输入产生5V/2A输出

  结论

  LT3759是一款通用型IC,它在一个纤巧的5mm x 4mm 12 引脚MSE封装内集成了一组丰富的独特功能。该器件可接受1.6V至42V的宽输入电压范围,并具有低停机电流和轻负载条件下的频率折返功能。LT3759非常适合于宽输入电压应用,从单节锂离子电池供电型系统到汽车、工业和电信电源等。其高集成度可造就一款面向升压、SEPIC和负输出转换器的简单和低组件数目之解决方案。

 

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