【導讀】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)、通用負載點電源。
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)生兩個準確度為 ±1% 的可調(diào)輸出，同時在兩個通道上提供高達 1A 的輸出電流。
當兩個通道使能時，LTC3622 的靜態(tài)電流在突發(fā)模式 (Burst Mode) 操作中低至 5μA，而在停機時則低于0.1μA。開關(guān)頻率是固定在 1MHz 或 2.25MHz，連接至外部時鐘時可具有一個 ±50% 同步范圍?？蛇x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 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
兩個通道可同相運作或以 180° 相移運作 (通過把PHASE 引腳連接至 GND 或 INTVCC 來選擇)。這為用戶提供了靈活性以分離通道的開關(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別，可通過 ILIM 引腳來選擇 1.8A 或 1A。這種可選電流限值允許在較低電流設(shè)計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。在輕負載條件下提供了兩種不連續(xù)導通模式 (DCM)，旨在實現(xiàn)高效率并盡量降低能耗。為了在非常輕負載或無負載待機情況下進一步減少功率損耗并延長電池壽命，可通過將MODE / SYNC 引腳連接至 INTVCC 以選擇突發(fā)模式操作。在該場合中，LTC3622 IC 在無負載條件下僅消耗 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，那么可通過把 MODE / SYNC 引腳接地來選擇脈沖跳躍模式。該模式比突發(fā)模式操作會產(chǎn)生較低的紋波，但代價是效率略有下降。此外，把 MODE / SYNC引腳連接至一個外部時鐘可使開關(guān)時鐘同步至外部時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、逐周期過流保護功能、以及卓越的電壓和負載瞬態(tài)響應(yīng)。當輸入電壓降低時，占空比增加且需要采取斜坡補償以維持一個穩(wěn)定的電流反饋環(huán)路。LTC3622具有用于準確地保持一個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，輸入電壓會具有一個非常寬的范圍。當 VIN 下降至靠近 VOUT 且轉(zhuǎn)換器占空比接近 100% 時，LTC3622 進入壓差操作狀態(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，同時保持了對 VOUT 穩(wěn)壓，從而延長了輸入電池電源的運行時間。如圖 3 所示，LTC3622能夠在處于壓差狀態(tài)的情況下于微安級至滿負載的范圍內(nèi)實現(xiàn)高效率。
圖 3：壓差狀態(tài)中效率與負載電流的關(guān)系，VIN = 5V，VOUT2 = 5V，fSW = 1MHz
為了簡化設(shè)計并最大限度地減少組件數(shù)目，LTC3622具有內(nèi)部環(huán)路補償功能。如果需要，可增設(shè)一個與上方反饋電阻器相并聯(lián)的前饋電容器以進一步增加相位裕量。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，每個通道輸出僅需一個小的 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)。對于一個 10% 至 100% 的負載階躍，峰至峰電壓偏移大約為 ±330mV?？稍鲈O(shè)更多的電容器以進一步減低 VOUT瞬變。在該場合中，可采用LTpowerCAD 設(shè)計工具和 LTspice 仿真工具以借助內(nèi)置的 LTC3622 模型來優(yōu)化設(shè)計。
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)、負載點電源和便攜式設(shè)備所造成的轉(zhuǎn)換器效率和空間受限問題。
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