LT3759 DC/DC開關(guān)電源控制器設(shè)計(jì)要點(diǎn)

　　引言

　　當(dāng)今的許多電子設(shè)備都需要一個(gè)負(fù)輸出或正輸出轉(zhuǎn)換器，有時(shí)則是兩者均需要。另外，它們還必需采用各種電源運(yùn)作，包括USB、墻上適配器、堿性電池和鋰電池等。為了從可變輸入電壓產(chǎn)生不同極性的輸出，電源設(shè)計(jì)師常常采用多種穩(wěn)壓器IC，因而導(dǎo)致庫存元器件品種的增加。

　　LT3759可在1.6V至42V的輸入電壓范圍內(nèi)工作，并采用同一個(gè)反饋引腳來控制正輸出或負(fù)輸出，從而縮減了庫存清單并簡化了設(shè)計(jì)。該器件還將許多受歡迎的功能 (例如：軟起動(dòng)、可調(diào)頻率和同步) 整合在小巧的占板面積之內(nèi)。LT3759采用5mm x 4mm 12引腳MSE封裝，并可在多種配置中使用，例如：升壓、SEPIC、反激式和Cuk拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

　　寬輸入電壓范圍和內(nèi)部LDO

　　LT3759的寬輸入范圍簡化了那些必須與眾多輸入電源相兼容的電源設(shè)計(jì)。由于LT3759包含兩個(gè)分別由VIN和DRIVE引腳供電的內(nèi)部低壓差(LDO)電壓穩(wěn)壓器，因此無需增設(shè)外部穩(wěn)壓器或采用一種緩慢充電遲滯起動(dòng)方案，從而實(shí)現(xiàn)了簡單的啟動(dòng)和偏置。LT3759的內(nèi)部 INTVCC電流限制功能電路可防止IC產(chǎn)生過大的片內(nèi)功率耗散。

　　輸出電壓的檢測變得容易

　　LT3759采用了一種新穎的FBX引腳架構(gòu)，該架構(gòu)可簡化負(fù)輸出和正輸出轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)。它包含兩個(gè)內(nèi)部誤差放大器 (一個(gè)檢測正輸出，而另一個(gè)則檢測負(fù)輸出)，并允許FBX引腳從一個(gè)正輸出或負(fù)輸出直接連接至分壓器，從而消除了與正輸出或負(fù)輸出檢測有關(guān)的任何困惑，并簡化了電路板布局。您只需確定輸出極性和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其余的工作都可交給LT3759完成。

　　可調(diào)/可同步開關(guān)頻率

　　轉(zhuǎn)換器通常需要以某一特定的頻率運(yùn)作，特別是在RF通信產(chǎn)品應(yīng)用中，它對某些頻段內(nèi)的頻譜噪聲是很敏感。而且，如果可供安放轉(zhuǎn)換器的面積受限，那么以較高的頻率工作還能允許使用尺寸較小的組件，從而減小所需的板級(jí)空間和輸出紋波。假如功率損耗是一項(xiàng)關(guān)注的指標(biāo)，則以一個(gè)較低的頻率執(zhí)行開關(guān)操作可降低開關(guān)損耗，從而改善效率。開關(guān)頻率的范圍為100kHz至1MHz，可利用連接在RT引腳和地之間的單電阻器設(shè)定。此外，該器件也可通過SYNC引腳同步至一個(gè)外部時(shí)鐘。

　　精準(zhǔn)型UVLO和軟起動(dòng)

　　通過采用一個(gè)從VIN電源引出的電阻分壓器來驅(qū)動(dòng)UVLO，即可輕松地實(shí)現(xiàn)用于排序或啟動(dòng)過流保護(hù)的輸入電源欠壓閉鎖(UVLO)。當(dāng) VIN處于期望的UVLO上升門限電壓時(shí)，分壓器輸出將在UVLO引腳上產(chǎn)生1.22V 電壓。UVLO引腳具有一個(gè)可調(diào)輸入遲滯，因而允許IC在停用轉(zhuǎn)換器之前忽略一個(gè)可設(shè)定的輸入電源壓降。在UVLO過程中，IC被停用，而VIN靜態(tài)電流下降至1μA或更低。

　　通過SS引腳可使用軟起動(dòng)功能，該功能可以在啟動(dòng)或者從某種故障狀況恢復(fù)時(shí)減小峰值輸入電流，并避免發(fā)生輸出電壓過沖。SS引腳通過減低開關(guān)峰值電流來抑制浪涌電流。軟起動(dòng)功能以這種方式使輸出電容器能逐步充電至其終值。

　　一款2.5V~15V至12V的SEPIC轉(zhuǎn)換器

　　圖1示出了一款采用LT3759的2.5V~15V輸入、12V/2.5A輸出SEPIC電源。該轉(zhuǎn)換器的典型效率示于圖2。圖3示出了輸出短路過程中的開關(guān)波形。由圖可見，一旦輸出電壓短路至地，開關(guān)頻率將立即折返至正常頻率的三分之一。此特性增強(qiáng)了Cuk和SEPIC轉(zhuǎn)換器對短路的性能。

　　圖1：SEPIC轉(zhuǎn)換器可從2.5V至15V輸入產(chǎn)生12V輸出

　　圖2：圖1所示轉(zhuǎn)換器的效率

　　圖3：圖1所示轉(zhuǎn)換器的短路過程

　　一款1.8V~ 4.5V至5V/2A的升壓型轉(zhuǎn)換器

　　圖4示出了一款采用一個(gè)4.5V到低至1.8V輸入轉(zhuǎn)換至5V/2A輸出的轉(zhuǎn)換器。針對這種轉(zhuǎn)換器輸出電壓高于輸入電壓的應(yīng)用，LT3759被配置成一個(gè)升壓型轉(zhuǎn)換器。500kHz的開關(guān)頻率允許使用小的電感器和輸出電容器。

　　圖4：升壓型轉(zhuǎn)換器可從1.8V~ 4.5V輸入產(chǎn)生5V/2A輸出

　　結(jié)論

　　LT3759是一款通用型IC，它在一個(gè)纖巧的5mm x 4mm 12 引腳MSE封裝內(nèi)集成了一組豐富的獨(dú)特功能。該器件可接受1.6V至42V的寬輸入電壓范圍，并具有低停機(jī)電流和輕負(fù)載條件下的頻率折返功能。LT3759非常適合于寬輸入電壓應(yīng)用，從單節(jié)鋰離子電池供電型系統(tǒng)到汽車、工業(yè)和電信電源等。其高集成度可造就一款面向升壓、SEPIC和負(fù)輸出轉(zhuǎn)換器的簡單和低組件數(shù)目之解決方案。