汽車環(huán)境尋求可靠的電源轉換
此外,于強制連續(xù)工作或由外部時鐘源提供時鐘時,在輕負載或大瞬態(tài)情況下,電感器電流允許反向。連續(xù)工作的優(yōu)勢是輸出電壓紋波較小,但產(chǎn)生較大的靜態(tài)電流。
過流保護
在高壓電源中,快速準確的過流限流保護很有必要。因為輸出短路時,電感器兩端出現(xiàn)高壓,所以或者使用與輸出串聯(lián)的檢測電阻器、或者使用輸出電感器兩端的壓降,以檢測輸出電流。無論采用哪種方法,輸出電流都是連續(xù)監(jiān)視的,而且提供最高級別的保護。一些可替換的設計也許使用頂端或底端 MOSFET 的 RDS(ON) 來檢測輸出電流。不過,這導致在開關周期內(nèi)有一段時間控制器不知道輸出電流是多少,有可能引起轉換器故障。
強大的柵極驅動
開關損耗與輸入電壓的平方成正比,而且當柵極驅動器不夠強大時,這類損耗在高輸入電壓應用中可能產(chǎn)生重大影響。LTC3890/-1 具有強大的 1.1? 內(nèi)置 N 溝道 MOSFET 柵極驅動器,最大限度地減小了轉換時間和開關損耗,從而最大限度地提高了效率。此外,該器件還能在更大電流的應用中驅動多個并聯(lián) MOSFET。
效率
圖 3 中 LTC3890 的效率曲線是圖 1 原理圖具 12V 輸入電壓時的典型效率曲線。如圖所示,8.5V 輸出產(chǎn)生非常高 (可達 98%) 的效率。3.3V 時效率也超過了 90%。此外,這個設計由于采用突發(fā)模式工作,所以每個輸出有 1mA 負載時,效率仍然超過 75%。
圖 3:12V 輸入、8.5V 和 3.3V 輸出時 LTC3890 的效率曲線。
快速瞬態(tài)響應
LTC3890 采用一個以 25MHz 帶寬工作的快速放大器實現(xiàn)電壓反饋。該放大器具大帶寬以及高開關頻率和低值電感器,因此允許非常高增益的交叉頻率。這使補償網(wǎng)絡能為實現(xiàn)非常快的負載瞬態(tài)響應而優(yōu)化。圖 4 說明了 3.3V 輸出、4A 階躍負載的瞬態(tài)響應,與標稱值的偏離不到 100mV。
圖 4:4A 階躍負載時 LTC3890 的瞬態(tài)響應曲線。
結論
LTC3890 提供的各種功能使其非常適用于高輸入電壓的電源。就必須在要求苛刻的高壓瞬態(tài)環(huán)境中安全、高效率地工作而言,該器件提供了新的性能水平。該器件的特色包括 60V 輸入能力,這使其非常適用于汽車雙電池、卡車和重型設備應用。其低靜態(tài)電流在休眠模式時節(jié)省了電池電量,從而能延長電池運行時間,這在“始終保持接通”的總線系統(tǒng)中是非常有用的。
此外,LTC3890 很容易應用于各種輸出電壓,包括高達 24V 的輸出電壓。另外,其最短接通時間很短,這使 LTC3890 能用在高降壓比應用中。該器件無需笨拙的變壓器,就能從 60V 直接降低輸入電壓,或者稱為外部保護,這有利于構成具經(jīng)濟效益、緊湊和可靠的解決方案。
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