纤巧的高效率2A降压型稳压器可直接接受汽车、工业及其他宽范围输入(07-100)

　　引言

汽车电池、工业电源、分布式电源和墙上变压器都是宽范围、高电压输入电源。如果要对这些电源进行降压操作，最容易的方法就是采用能够直接接受一个宽输入范围并产生一个良好稳压输出的高电压单片式降压型稳压器。LT3480是一款新型降压稳压器，可接受高达38V(瞬态值为60V)的输入，同时能够提供超卓的电压和负载调节以及动态响应性能。LT3480在宽负载范围内提供了高效率解决方案，并在突发模式(Burst Mode)操作期间保持了很低的输出纹波。

　　LT3480的特点

LT3480采用10引脚MSOP或3mm x 3mm DFN封装，提供了一个集成3.5A电源开关和外部补偿，旨在实现设计的灵活性。LT3480采用一种恒定频率、电流模式架构。可利用一个连接在RT引脚和地之间的电阻器来把开关频率设定于250kHz和2.4MHz之间。这兼顾了元件大小和效率水平。可使开关频率与一个外部时钟相同步，以适应那些对噪声敏感的应用。一个外部电阻分压器用于把输出电压设定在任何高于该器件的0.8V基准数值上。

LT3480通过RUN/SS引脚上的一个电阻器和电容器提供了软起动功能，从而减小了启动期间的最大浪涌电流。LT3480能够承受一个短路输出。逐周期内部电流限制功能可在过载条件下对电路加以保护，并限制输出功率;当输出电压被一个短路拉至地时，LT3480将降低其工作频率，以限制耗散和峰值开关电流。降低开关频率可使电感器电流安全地释放，从而避免了电流失控现象的发生。

高压侧自举升压二极管被集成到该IC之中，以最大限度地缩减解决方案的外形尺寸和成本。当输出电压高于2.5V时，可把升压二极管的正极连接至输出端。对于低于2.5V的输出电压，可以把升压二极管连接至一个单独的电压轨或输入 (<28V)。对于那些依靠一个良好稳压电源的系统，LT3480提供了一个电源良好标记，当VOUT达到编程输出电压的90%时，该标记将发出指示信号。

　　操作模式：低纹波突发模式操作和强制连续操作

可通过SYNC引脚来选择两种操作模式。给SYNC引脚施加一个逻辑低电平信号将使能低纹波突发模式操作，该操作模式可在轻负载条件下维持高效率，同时保持很低的输出电压纹波。在突发模式操作期间，LT3480向输出电容器输送单周期电流脉冲，随后是睡眠周期，此时由输出电容器将输出功率传递至负载。在突发脉冲之间，所有与输出开关控制相关联的电路都被关断，从而将输入电源电流和BD静态电流分别减小至30μA和80μA。当负载电流减小至无负载条件时，LT3480在睡眠模式中工作的时间百分比将增加，且平均输入电流大幅度减小，因而实现了高效率。LT3480具有非常低(小于1μA)的停机电流，因此可使那些长期运作于睡眠或停机模式的应用中的电池使用寿命显著地延长。对于那些即使在无负载条件下也必需执行恒定频率操作的应用，可通过将SYNC引脚连接至高于2.5V的电压来把LT3480置于强制连续模式操作状态。

采用全陶瓷电容器的6.3V～38V至5V、2A DC/DC转换器

图1示出了LT3480从一个6.3V至38V输入(瞬态值为60V)产生5V/2A输出的情形。该电路是针对一个600kHz开关频率进行设置的。图2给出了采用12V输入时该电路的效率曲线。效率峰值为90%，并在整个负载范围内保持了很高的效率水平。SYNC引脚被接地，以使能突发模式操作，并在轻负载条件下实现高效率。图3示出了单脉冲突发模式操作状态下(在10mA负载)的电感器电流和输出电压纹波。由于执行的是低纹波突发模式操作，因此输出电压纹波VP-P小于10mV。

　　图1 一个采用LT3480的600kHz 6.3V至38V输入DC/DC转换器可在5V输出条件下提供2A电流

　　图2 图1所示电路的效率

　　图3 LT3480突发模式操作(在10mA负载条件下)

一个外部信号可通过一个电阻器和电容器来驱动RUN/SS引脚，以设置LT3480的软起动功能，从而减小启动期间的最大浪涌电流。图4示出了启动波形。

　　图4 LT3480的软起动

采用全陶瓷电容器的2MHz、9V～22V至5V、2A DC/DC转换器

图5示出了一款采用全陶瓷电容器的降压型DC/DC转换器。该电路从一个9V至22V输入提供了一个5V稳压输出(在高达2A的电流条件下)。2MHz的高开关频率允许采用小电感器和电容器。

　　图5 高工作频率允许采用小电感器和电容器。采用LT3480的这个2MHz、9V至22V输入DC/DC转换器可在5V输出条件下提供2A电流

在典型的汽车电池电压应用中，必须适应诸如负载突降期间的高电压瞬变等条件。图5中给出的电路能够在至60V的间歇式高电压偏移状态下正常运作。该转换器非常适合于在靠近AM频段接收器的地方工作，因为其工作频率高于广播频段，而且能够以一种可预知的方式来滤除开关噪声。把SYNC引脚连接至输出端来停用突发模式操作，旨在消除AM频段干扰。该电路的效率达到了85%。

与LT3480相似但不具备突发模式操作功能的LT3685也是一种适合该应用的上佳候选方案。图6示出了面向该应用而采用LT3685的电路。

　　图6 一个采用LT3685的2MHz 9V至22V输入DC/DC转换器可在5V输出条件下提供2A电流

　　双输出转换器

许多应用都需要双输出电源。图7中的电路采用一个LT3480来产生+5V和-5V电源。图中所示的两个电感器实际上是一个耦合电感器上的两个绕组。正输出端上的负载电流应大于负输出端上的负载电流。在满足了这一限制条件的情况下，负输出的电压值跟踪正输出的精度可以达到5%以内。如需了解该电路更完整的描述，请参阅凌力尔特公司的设计要点100(Design Note 100)。

　　图7 一个±5V双输出DC/DC转换器。只要负通道上的负载小于正通道上的负载，则负输出的电压值跟踪正输出的精度可以达到5%以内

　　结语

LT3480的宽输入范围、低静态电流、小外形尺寸和坚固性使其能够轻而易举地适应汽车、工业和分布式电源应用的要求。它在整个负载范围内提供了很高的效率。其独特的低纹波突发模式操作有助于节省电池电源的使用寿命，并保持低输出纹波。

　　图2 图1所示电路的效率

　　图3 LT3480突发模式操作(在10mA负载条件下)

一个外部信号可通过一个电阻器和电容器来驱动RUN/SS引脚，以设置LT3480的软起动功能，从而减小启动期间的最大浪涌电流。图4示出了启动波形。

　　图4 LT3480的软起动

采用全陶瓷电容器的2MHz、9V～22V至5V、2A DC/DC转换器

图5示出了一款采用全陶瓷电容器的降压型DC/DC转换器。该电路从一个9V至22V输入提供了一个5V稳压输出(在高达2A的电流条件下)。2MHz的高开关频率允许采用小电感器和电容器。

　　图5 高工作频率允许采用小电感器和电容器。采用LT3480的这个2MHz、9V至22V输入DC/DC转换器可在5V输出条件下提供2A电流

在典型的汽车电池电压应用中，必须适应诸如负载突降期间的高电压瞬变等条件。图5中给出的电路能够在至60V的间歇式高电压偏移状态下正常运作。该转换器非常适合于在靠近AM频段接收器的地方工作，因为其工作频率高于广播频段，而且能够以一种可预知的方式来滤除开关噪声。把SYNC引脚连接至输出端来停用突发模式操作，旨在消除AM频段干扰。该电路的效率达到了85%。

与LT3480相似但不具备突发模式操作功能的LT3685也是一种适合该应用的上佳候选方案。图6示出了面向该应用而采用LT3685的电路。

　　图6 一个采用LT3685的2MHz 9V至22V输入DC/DC转换器可在5V输出条件下提供2A电流

　　双输出转换器

许多应用都需要双输出电源。图7中的电路采用一个LT3480来产生+5V和-5V电源。图中所示的两个电感器实际上是一个耦合电感器上的两个绕组。正输出端上的负载电流应大于负输出端上的负载电流。在满足了这一限制条件的情况下，负输出的电压值跟踪正输出的精度可以达到5%以内。如需了解该电路更完整的描述，请参阅凌力尔特公司的设计要点100(Design Note 100)。

　　图7 一个±5V双输出DC/DC转换器。只要负通道上的负载小于正通道上的负载，则负输出的电压值跟踪正输出的精度可以达到5%以内

　　结语

LT3480的宽输入范围、低静态电流、小外形尺寸和坚固性使其能够轻而易举地适应汽车、工业和分布式电源应用的要求。它在整个负载范围内提供了很高的效率。其独特的低纹波突发模式操作有助于节省电池电源的使用寿命，并保持低输出纹波。