單片式穩(wěn)壓器LT3692A的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

引言

多輸出單片式穩(wěn)壓器易于使用，而且適合那些無法采用多芯片解決方案的場合。然而，由于缺少針對(duì)高于30V輸入電壓的選項(xiàng)以及對(duì)高輸出電流的支持，因此影響了多輸出穩(wěn)壓器的普及化。LT3692A利用一個(gè)工作輸入高達(dá)36V的雙通道單片式穩(wěn)壓器填補(bǔ)了這一空缺。另外，該器件還包括諸多的通道優(yōu)化特性，從而使得LT3692A的每通道性能可與多芯片解決方案相媲美。

LT3692A可提供兩種封裝：5mm x 5mm QFN封裝和38引腳塑料TSSOP封裝。雖然這兩種封裝的器件均具有完整的特性集，但TSSOP封裝增強(qiáng)了雙通道降壓穩(wěn)壓器的耐熱性能。

高輸入電壓和高瞬變耐受能力

LT3692A可采用高達(dá)36V的工作輸入電壓，并能承受高達(dá)60V并持續(xù)1秒的瞬態(tài)電壓，因而使其適合于嚴(yán)苛的工作環(huán)境，比如汽車環(huán)境中常見的惡劣工作條件。

片內(nèi)溫度監(jiān)視

LT3692A提供了一種片內(nèi)溫度監(jiān)視功能，可簡化應(yīng)用電路設(shè)計(jì)、調(diào)試及封裝的熱特性優(yōu)化。TJ引腳上的電壓與芯片的攝氏溫度成正比 (即：250mV相當(dāng)于25℃，而1.5V則對(duì)應(yīng)于 150℃)。

LT3692A TSSOP封裝芯片的測量溫度最高達(dá)80℃，當(dāng)采用一個(gè)18V的輸入電壓且開關(guān)頻率為400kHz時(shí)，兩個(gè)輸出均支持3A負(fù)載(在5V和3.3V)。圖1示出了測量應(yīng)用電路的原理圖。但對(duì)于2.5A負(fù)載來說，采用相同的設(shè)置時(shí)最大芯片溫度下降至68℃。

圖1：在V_IN=18V時(shí),雙通道 5V/3A/400kHz、3.3V/3A/400kHz應(yīng)用電路可保持很低的溫升

獨(dú)立型比較器構(gòu)件

LT3692A還包括一個(gè)獨(dú)立型比較器構(gòu)件，該構(gòu)件提供了一個(gè)具遲滯的720mV門限，并輸出一個(gè)集電極開路信號(hào)?？赏ㄟ^把CMPI引腳連接至FB引腳將該比較器配置為一個(gè)電源良好標(biāo)記信號(hào)，以監(jiān)視輸出電壓。也可以把這個(gè)比較器配置成一個(gè)溫度標(biāo)記，當(dāng)芯片溫度上升至一個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)時(shí)，該溫度標(biāo)記將發(fā)出一個(gè)報(bào)警信號(hào)。此功能與片內(nèi)溫度監(jiān)視器一起實(shí)現(xiàn)。圖2 示出了怎樣配置一個(gè)100℃溫度標(biāo)記。

圖2：采用比較器構(gòu)件和溫度監(jiān)視器的溫度標(biāo)記

其他特點(diǎn)

獨(dú)立的可調(diào)電流限值

每個(gè)輸出端上的開關(guān)電流限值可設(shè)置在2A至4.8A之間。這擴(kuò)充了可安全實(shí)現(xiàn)的負(fù)載組合數(shù)量，在諸如短路等極端情況下沒有發(fā)生封裝熱過載的風(fēng)險(xiǎn)。同樣，電流限制可用于在緊湊型設(shè)計(jì)中對(duì)器件加以保護(hù)，在此類設(shè)計(jì)中，電感器的飽和裕度有所減低以滿足尺寸方面的限制條件。

獨(dú)立同步

除了標(biāo)準(zhǔn)的0°和 180°外，獨(dú)立同步還可在兩個(gè)輸出之間容許任何相差。LT3692A的相差通過控制同步信號(hào)的占空比來調(diào)節(jié)。

分頻

分頻使得能夠調(diào)整每個(gè)通道的工作頻率來優(yōu)化總體性能及尺寸。通道1的運(yùn)行頻率可設(shè)置為通道2頻率的1、1/2、1/4 或 1/8。圖3示出了一個(gè) 3.3V/2.5A/550kHz通道和一個(gè) 1.2V/1A/2.2MHz 通道應(yīng)用電路的布局。V_OUT1相對(duì)較低的550kHz頻率可將通道1的輸入電壓提升至36V，同時(shí)滿足最小接通時(shí)間要求并保持高效率。V_OUT2 的2.2MHz高頻率則允許通道2使用較小的組件，如圖3所示。盡管尺寸減小了，但電性能和熱性能并沒有任何下降。

圖3：雙通道3.3V/2.5A/550kHz、1.2V/1A/2.2MHz應(yīng)用電路的布局。通道 2 所需的占板面積為通道1的一半

結(jié)論

LT3692A是一款雙通道輸出單片式穩(wěn)壓器，該器件將典型單片式穩(wěn)壓器的易用性和緊湊的解決方案尺寸與分立式多芯片解決方案的靈活性完美地結(jié)合在一起。其高瞬態(tài)電壓耐受能力、芯片溫度監(jiān)視器、獨(dú)立型比較器構(gòu)件、可調(diào)電流限制、可調(diào)開關(guān)頻率和分頻功能、以及獨(dú)立同步特點(diǎn)使LT3692A適合于眾多應(yīng)用，而其他單片式芯片是不能做到的