2.7V 至 40V 單片降壓-升壓型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器增強(qiáng)了輸入功能 在汽車?yán)滠嚢l(fā)動(dòng)和負(fù)載突降瞬態(tài)時(shí)能無(wú)縫地穩(wěn)定電壓

手持式設(shè)備、工業(yè)儀表和汽車電子系統(tǒng)都需要能支持多種輸入電壓的電源解決方案，這些輸入電壓是由汽車輸入電壓瞬態(tài)、阻性電路壓降和多種電源產(chǎn)生的。進(jìn)一步的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)是，應(yīng)用常常需要各種穩(wěn)定的電壓軌，包括一些位于輸入電壓范圍內(nèi)的電壓軌。LTC3115-1 降壓-升壓型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器具備范圍很寬的 2.7V 至 40V 輸入和輸出電壓能力、高效率、小占板面積、以及在升壓和降壓工作模式之間無(wú)縫轉(zhuǎn)換的能力，易于滿足這類應(yīng)用的需求。

就汽車電子系統(tǒng)而言，LTC3115-1 在負(fù)載突降瞬態(tài)、甚至最嚴(yán)酷的冷車發(fā)動(dòng)情況下，都可不間斷地工作。該器件的可編程開關(guān)頻率優(yōu)化了效率，支持在 2MHz 頻率工作，以確保開關(guān)噪聲和諧波落在高于 AM 廣播頻段的頻率上。LTC3115-1 采用專有的低噪聲 PWM 控制算法，可最大限度地降低所有工作條件下的電磁輻射，甚至在升壓和降壓工作模式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)以及在整個(gè)負(fù)載電流范圍。內(nèi)部鎖相環(huán)允許開關(guān)邊沿與外部時(shí)鐘同步，以在噪聲敏感應(yīng)用中進(jìn)一步控制 EMI。

準(zhǔn)確的 RUN 引腳以獨(dú)立的遲滯控制，提供可編程輸入欠壓閉鎖門限。LTC3115-1 以突發(fā)模式 (Burst Mode®) 工作時(shí)僅消耗 30µA 靜態(tài)電流，在停機(jī)模式時(shí)消耗 3µA 電流，因此能將汽車電池的備用漏電流降至可忽略不計(jì)的水平。

LTC3115-1 還非常適用于手持式設(shè)備，這類設(shè)備需要連接多種電源。盡管就便攜式設(shè)備而言，由專用 AC 適配器或單電源供電一度很常見，但是現(xiàn)在很多便攜式設(shè)備必須與各種輸入兼容，包括汽車、USB、Firewire 和未穩(wěn)壓的交流適配器。新一代軍用電臺(tái)以及支持性電子系統(tǒng)是一種極端的例子，這類應(yīng)用要求能用所有可用電源工作，以能在緊急情況下使用，并最大限度地減少須攜帶到現(xiàn)場(chǎng)的電池之種類。

另外，為了減輕設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)，很多產(chǎn)品系列都采用單電源設(shè)計(jì)，而且多種版本的產(chǎn)品共用一種設(shè)計(jì)。這就要求常見電源最廣泛地支持該系列中任何產(chǎn)品都會(huì)用到的輸入電壓。憑借 2.7V 至 40V 的寬輸入和輸出電壓范圍、內(nèi)部電源開關(guān)以及高效率，LTC3115-1 提供了這類要求苛刻的應(yīng)用所需的功能和靈活性。

圖 1：具備 2.7V 至 40V 寬入范圍的 5V 穩(wěn)壓器

5V、2MHz 的微型汽車電源

汽車中電子子系統(tǒng)的激增導(dǎo)致了對(duì)小尺寸、高可靠性電源的需求，這類電源可以在汽車環(huán)境呈現(xiàn)的苛刻條件下工作。LTC3115-1 在汽車運(yùn)行條件下，甚至當(dāng)電池充電狀態(tài)或者大電流負(fù)載切換以及冷車發(fā)動(dòng)引起的電壓瞬態(tài)導(dǎo)致電池電壓降至低于所需輸出軌時(shí)，仍能提供穩(wěn)定和良好調(diào)節(jié)的電壓，因此非常適用于汽車電源這類應(yīng)用。

圖 2 顯示了一個(gè) 5V 汽車電源，該電源非常適用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元以及其他關(guān)鍵功能，包括行車安全、燃料系統(tǒng)和動(dòng)力傳動(dòng)子系統(tǒng)，在這類系統(tǒng)中，必須保持對(duì)處理器供電，甚至在最嚴(yán)重的輸入電壓瞬態(tài)時(shí)也沒有干擾。這類應(yīng)用采用 2MHz 開關(guān)頻率，以最大限度地降低所占用的面積，并消除對(duì) AM 廣播頻段的干擾。

圖 2：能應(yīng)對(duì)冷車發(fā)動(dòng)情況的 5V、2MHz 汽車電源

AUTOMOTIVE 3.3V TO 40V：汽車 3.3V 至 40V

VCC 軌為 LTC3115-1 的內(nèi)部電路供電，其中包括電源電路柵極驅(qū)動(dòng)器，而且該軌一般通過(guò)內(nèi)部線性穩(wěn)壓器從輸入軌供電。在這個(gè)應(yīng)用中，二極管 D1 旁路內(nèi)部線性穩(wěn)壓器，直接從穩(wěn)定的輸出電壓給 VCC 軌供電，以提高效率和輸出電流能力。在具備較高開關(guān)頻率的應(yīng)用中，這么做尤其有利，因?yàn)榕c通過(guò)內(nèi)部線性穩(wěn)壓器相比，從轉(zhuǎn)換器的輸出軌能更高效地提供更大的柵極驅(qū)動(dòng)電流。圖 3 顯示了這個(gè)應(yīng)用電路在 500mA 負(fù)載、3.3V 至 40V 輸入電壓時(shí)的效率。

圖 3：5V、2MHz 汽車電源的效率隨 VIN 的變化

EFFICIENCY：效率

INPUT VOLTAGE：輸入電壓