具有6.2 μA靜態(tài)電流的雙通道、42 V、2 A、單片、同步降壓型Silent Switcher 2穩(wěn)壓器

LT8653S 是一款輸入電壓范圍為3 V至42 V的雙通道、2 A、同步降壓型穩(wěn)壓器。基于Silent Switcher^? 2技術，能夠使LT8653S在高頻下實現(xiàn)高效運行，并且具有出色的EMI性能，可以滿足汽車、工業(yè)、計算和通信環(huán)境的嚴苛要求。

LT8653S將兩個獨立穩(wěn)壓器通道集成到一個散熱增強型3 mm × 4 mm封裝中。每個通道可同時提供2 A連續(xù)輸出電流，在脈沖負載應用中可提供高達3 A的電流。LT8653S支持突發(fā)工作模式(Burst Mode^?)，兩個輸出均處于穩(wěn)壓狀態(tài)時僅需要6.2μA的靜態(tài)電流，這是電池供電系統(tǒng)的一個關鍵特性。

LT8653S還提供強制連續(xù)模式和展頻(SSFM)操作。SSFM模式通過將能量擴散到更寬的頻譜范圍內，降低了基波工作頻率和諧波附近的峰值輻射。

LT8653S提供外部補償選項，可用于優(yōu)化瞬態(tài)響應；或者簡單起見，也可使用內部補償。還提供固定輸出選項，兩個輸出電壓可選引腳可產生5 V、3.3 V和1.8 V輸出，無需使用外部反饋電阻。

圖1.具有高效率和低EMI的寬輸入范圍、雙通道、2 A降壓型穩(wěn)壓器。

具有低EMI、高效率的雙通道2 A穩(wěn)壓器

圖1顯示使用LT8653S具有低EMI和高效率的雙通道輸出降壓型穩(wěn)壓器應用。輸入電壓范圍為5.8 V至42 V，輸出為5 V/2 A和3.3 V/2 A。開關頻率設置為2 MHz。內部穩(wěn)壓器由3.3 V輸出通過BIAS引腳供電，以降低功耗。啟用突發(fā)工作模式（SYNC/MODE接至GND）可優(yōu)化輕負載時的效率。

圖2顯示圖1中穩(wěn)壓器的輻射EMI，其符合嚴格的汽車CISPR 25 5級輻射EMI規(guī)范。當LT8653S的開關頻率為2 MHz時，穩(wěn)壓器在12 V輸入和5 V輸出時的峰值效率達到94.8%，而在24 V輸入和5 V輸出時，效率也達到了92.1%。

圖2.圖1中電路的CISPR 25電磁輻射騷擾

內部或外部環(huán)路補償

為了盡量減少元件數(shù)量，LT8653S內置適用于大多數(shù)系統(tǒng)的內部環(huán)路補償功能，對于需要優(yōu)化負載瞬態(tài)性能的設計，則可采用外部補償來盡量減少輸出電壓偏移和瞬態(tài)響應時間。圖3顯示旨在優(yōu)化瞬態(tài)響應的一種雙路輸出穩(wěn)壓器。

圖4顯示響應0 A至2 A負載階躍的5 V輸出(VOUT1)。在這種情況下，VOUT偏差小于80 mV。這種快速瞬態(tài)響應與LT8653S的高初始精度相結合，可以滿足嚴苛的VOUT容錯要求。

圖3.5 V/2 A和3.3 V/2 A輸出，非?？焖俚呢撦d瞬態(tài)響應。

圖4.圖3中電路5 V電軌的0 A至2 A負載瞬態(tài)響應。

固定輸出電壓選項

為了進一步減少元件數(shù)量，可以利用LT8653S的引腳D0和D1可選不同的固定輸出電壓，從而無需使用外部電阻來設置LT8653S輸出電壓。根據(jù)所選的D0和D1引腳組合，可啟用內部反饋電阻分壓器，F(xiàn)B引腳則可直接連接至VOUT來調節(jié)5 V、3.3 V或1.8 V輸出。由于無需使用外部電阻網絡，整體解決方案尺寸很小。

內部反饋電阻分壓器的總電阻為12 MΩ，因此空載靜態(tài)電流遠低于傳統(tǒng)的使用外部電阻分壓器電路的靜態(tài)電流。內部反饋電阻分壓器的調節(jié)效果比外部分壓器更好，外部分壓器的電阻誤差通常會影響精度。圖5顯示針對較少器件數(shù)量而優(yōu)化的雙輸出穩(wěn)壓器——只需將D0和D1引腳浮空即可設置5 V和3.3 V輸出。

圖5.較少器件數(shù)量、雙通道、2 A降壓穩(wěn)壓器解決方案。

結論

利用Silent Switcher 2技術，能夠使LT8653S在高頻下運行，同時提供高效率和低EMI輻射。LT8653S提供寬輸入電壓范圍、低靜態(tài)電流，并將兩個2 A穩(wěn)壓器通道集成在一個小型4 mm × 3 mm封裝中，從而減少了器件數(shù)量和解決方案尺寸。LT8653S尺寸小，外部器件數(shù)量少，對于各種應用仍可實現(xiàn)靈活設計。

作者簡介

Tao Tao是ADI公司的一名電源產品高級應用工程師，工作地點位于美國加利福尼亞州圣克拉拉。他目前負責提供降壓型開關穩(wěn)壓器IC方面的應用支持。在此之前，Tao在Intersil Corporation公司從事集成電源模塊的開發(fā)工作。Tao的專業(yè)領域包括高效高密度電源轉換器和穩(wěn)壓器、電源轉換器的建模和控制、EMI抑制技術、電子封裝技術、PCB板設計，以及解決任何其他技術問題。Tao擁有弗吉尼亞理工學院暨州立大學（位于弗吉尼亞州布萊克斯堡）電氣工程碩士學位。