降壓型轉(zhuǎn)換器汽車與工業(yè)級技術(shù)方案

本文介紹了汽車和工業(yè)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是采用電子部件取代機(jī)械式的功能部件，因而導(dǎo)致其所采用的微控制器、信號處理器、傳感器和其他電子器件的數(shù)量成倍增加。

引言

汽車和工業(yè)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是采用電子部件取代機(jī)械式的功能部件，因而導(dǎo)致其所采用的微控制器、信號處理器、傳感器和其他電子器件的數(shù)量成倍增加。這里的問題是：24V車用電氣系統(tǒng)和工業(yè)設(shè)備為電機(jī)和螺線管采用了相對較高的電壓，而微控制器及其他的電子部件則需要低得多的電壓。因此，存在著一種顯而易見的需求，這就是需要從高輸入電壓產(chǎn)生非常低電壓的緊湊型高效率降壓轉(zhuǎn)換器。

具一個可調(diào)輸出低至800mV的65V輸入、500mA DC/DC轉(zhuǎn)換器

LTC3630是一款通用的突發(fā)模式（Burst Mode）同步降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器，其包括叁種可通過引腳選擇的預(yù)設(shè)輸出電壓。或者，也可以利用反饋電阻器將輸出設(shè)定為低至800mV.可通過單個電阻器設(shè)定一個50mA至500mA的可調(diào)輸出或輸入電流限值。該拓?fù)涞倪t滯特性可提供固有的短路保護(hù)。通過把多個LTC3630并聯(lián)在一起并將主器件的FBO連接至一個從器件的VFB引腳，這便能提供較高的輸出電流。該器件內(nèi)置可調(diào)軟起動。一個精準(zhǔn)的RUN引腳門限電壓可用于實(shí)現(xiàn)欠壓閉鎖功能。


圖1：具欠壓閉鎖功能和300mA電流限值的高效率24V穩(wěn)壓器

具300mA輸出電流限值和輸入欠壓閉鎖功能的24V穩(wěn)壓器

圖1示出了一款48V至24V轉(zhuǎn)換應(yīng)用電路，其展現(xiàn)了LTC3630的特性，包括欠壓閉鎖和輸出電流限制。工作效率示于圖2.


圖2：圖1所示電路的效率


圖3：輸入電壓變化時的輸出電壓波形（顯示欠壓閉鎖門限電平）


圖4：阻性負(fù)載變化時的輸出電流與輸出電壓波形（輸出電流限定值為300mA）

RUN引腳針對27V（上升）和24V（下降）的VIN欠壓閉鎖門限電平進(jìn)行設(shè)置。圖3示出了VOUT與VIN的關(guān)系曲線。該特性可確保VOUT僅在具備充足的輸入電壓時處于調(diào)節(jié)狀態(tài)。

24V輸出電壓可采用800mV 1%基準(zhǔn)或預(yù)設(shè)電壓之一來設(shè)置。該電路使用5V預(yù)設(shè)選項及反饋電阻器以設(shè)置輸出電壓。這提升了電路的抗噪聲能力，并允許采用阻值較低的反饋電阻器。

雖然LTC3630能提供高達(dá)500mA的輸出電流，但圖1中的電路是針對300mA最大值進(jìn)行設(shè)置的。從ISET引腳輸出及內(nèi)部產(chǎn)生的5？A偏置電流在ISET電阻器兩端產(chǎn)生一個電壓，此電壓決定了最大輸出電流。圖4示出了當(dāng)一個阻性負(fù)載從大約100Ω降到低至8Ω的輸出電壓，同時輸出電流保持在接近300mA編程值的情況。此外，該DC/DC轉(zhuǎn)換器中使用的遲滯拓?fù)溥€可提供固有的短路保護(hù)。

輸入電流限值

圖5示出了LTC3630另一項有用的特性。在該5V電路中，電流限值由一個連接在VIN和ISET之間的阻性分壓器設(shè)定，該分壓器在ISET引腳上產(chǎn)生一個跟蹤VIN的電壓。這允許VIN控制輸出電流，從而決定輸入電流。


圖5：具55mA輸入電流限值的5V穩(wěn)壓器

當(dāng)ISET引腳上的電壓增加時，轉(zhuǎn)換器的電流限值將增大。圖6示出了穩(wěn)態(tài)輸入電流與輸入電壓及可用輸出電流（在輸出電壓開始降至超出調(diào)節(jié)范圍之前）的關(guān)系曲線。當(dāng)采用圖5所示的參數(shù)值時，輸入電流在10V至60V的輸入電壓范圍內(nèi)被限制在大約55mA.


圖6：輸入電壓與負(fù)載電流及輸入電流的關(guān)系（采用圖5所示的輸入電流限制電路）

結(jié)論

LTC3630提供了適用于高效率、高電壓應(yīng)用的特性組合。其寬輸出電壓范圍、可調(diào)電流能力和固有的抗短路操作使得該DC/DC轉(zhuǎn)換器能輕松地應(yīng)付要求嚴(yán)苛的應(yīng)用。

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