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

LTC3622雙路1A同步單片式降壓型穩(wěn)壓器可實(shí)現(xiàn)適用于電池供電型系統(tǒng)和便攜式設(shè)備以及通用負(fù)載點(diǎn)調(diào)節(jié)的緊湊、高效率電源。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(gè)準(zhǔn)確度為±1%的可調(diào)輸出，同時(shí)在兩個(gè)通道上提供高達(dá)1A的輸出電流。

當(dāng)兩個(gè)通道使能時(shí)，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(jī)時(shí)則低于0.1μA.開關(guān)頻率是固定在1MHz或2.25MHz，連接至外部時(shí)鐘時(shí)可具有一個(gè)±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(gè)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(gè)通道可同相運(yùn)作或以180°相移運(yùn)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(jì)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(fù)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(fù)載條件下提供了兩種不連續(xù)導(dǎo)通模式(DCM)，旨在實(shí)現(xiàn)高效率并盡量降低能耗。為了在非常輕負(fù)載或無負(fù)載待機(jī)情況下進(jìn)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(fù)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(shí)，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(jià)是效率略有下降。此外，把MODE / SYNC引腳連接至一個(gè)外部時(shí)鐘可使開關(guān)時(shí)鐘同步至外部時(shí)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(hù)功能、以及卓越的電壓和負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)。當(dāng)輸入電壓降低時(shí)，占空比增加且需要采取斜坡補(bǔ)償以維持一個(gè)穩(wěn)定的電流反饋環(huán)路。LTC3622具有用于準(zhǔn)確地保持一個(gè)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(gè)非常寬的范圍。當(dāng)VIN下降至靠近VOUT且轉(zhuǎn)換器占空比接近100%時(shí)，LTC3622進(jìn)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(fù)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(shí)保持了對VOUT穩(wěn)壓，從而延長了輸入電池電源的運(yùn)行時(shí)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(fù)載的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效率。

圖3：壓差狀態(tài)中效率與負(fù)載電流的關(guān)系，VIN = 5V，VOUT2 = 5V，fSW = 1MHz

為了簡化設(shè)計(jì)并最大限度地減少組件數(shù)目，LTC3622具有內(nèi)部環(huán)路補(bǔ)償功能。如果需要，可增設(shè)一個(gè)與上方反饋電阻器相并聯(lián)的前饋電容器以進(jìn)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(gè)通道輸出僅需一個(gè)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(gè)10%至100%的負(fù)載階躍，峰至峰電壓偏移大約為±330mV.可增設(shè)更多的電容器以進(jìn)一步減低VOUT瞬變。在該場合中，可采用LTpowerCAD設(shè)計(jì)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(jì)。

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(fù)載點(diǎn)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。