摘要: 体积小,但功率大,LTC3872升压控制器可以用最小的组件产生广泛的输出电压范围。
介绍
体积小,但功率大,LTC3872升压控制器可以用最小的组件产生广泛的输出电压范围。它的设计放弃了一些功能和引脚(例如TRACK, SYNC和MODE),以挤进细长的8引脚3mm × 2mm DFN或引线TSOT-23封装。尽管如此,它在通用性上几乎没有放弃,从2.75V-9.8V输入提供高达60V的稳压输出。该输入范围可容纳一个或两个锂离子电池,除了常见的3.3V和5V输入轨。
节省空间的设计
与LTC3872的小尺寸相匹配,其550kHz恒频工作允许使用小尺寸表面贴装电感器和陶瓷电容器。这比使用恒定准时开关方案的升压控制器节省了空间,这可以导致更低的工作频率和更大的物理滤波器组件。No R(SENSE) 技术消除了对单独电流传感电阻的需求。只需要几个额外的电阻和电容来编程输出电压和关闭反馈回路;用户可以调整OPTI-LOOP 补偿,以适应所选择的任何输出电压和滤波器组件。
轻载效率
在轻负荷时,脉冲跳频模式保持恒频运行。这具有最小化纹波和保持开关噪声在一个可预测的,易于过滤的频带的双重好处。由于LTC3872的电流模式架构,在瞬态存在下输出电压保持稳定。
3.3V输入,5V/2A输出升压转换器
图1显示了一个典型的LTC3872应用-一个3.3V输入到5V输出的升压稳压器,可以提供高达2A的负载电流。图2显示了效率/功率损耗曲线。尽管转换器的尺寸很小,但效率最高可达90%,并保持在80%以上,直至20mA。在关机模式下,功耗仅为8µA。
图1所示。3.3V输入,5V输出升压稳压器提供高达2A。大输入电容C(IN2)可防止主输入电源长走线的感应振铃,这可能发生在负载瞬态和启动期间。
图2。图1应用电路的效率和功耗。
LTC3872使用外部n沟道MOSFET的漏源电压来感应电感电流。在重负载下,消除单独的检测电阻可以提高效率1%-2%。在输出端没有短路的情况下,变换器可以从V(IN)获得的最大电流由MOSFET的R(DS(ON))决定(栅极驱动电压V(IN)的函数)。这个最大电流可以通过使用三态限流编程引脚IPRG来调节。
一个5V输入,48V/0.5A输出升压转换器
图3显示了LTC3872提供高输出电压的能力。在这种拓扑结构中,对V(OUT)的限制是SW引脚的60V最大额定值。当需要更高的输出电压时,可以在MOSFET的源端和地之间插入一个检测电阻,SW引脚连接到检测电阻的高端。在启动和负载瞬态期间,输出可以很好地控制超调和欠调(图4)。在重负载下的高占空比下,换相周期(这里为1/550kHz)太短,无法使平均电感电流等于转换器所需的输入电流。在这种情况下,MOSFET M1的导通时间延长,电感电流上升到维持输出调节所需的水平(图5)。
图3。5V输入,48V输出升压稳压器提供高达0.5A。
图4。图3电路的启动和负载瞬态。
图5。在轻负载时,图3的电路采用脉冲跳变模式。在此模式下,操作不超过转换器在550kHz时的最大占空比(80%)。在重负载时,允许开关频率下降可以延长最大占空比。
结论
LTC3872是一个微小的电流模式,非同步升压控制器,不需要感测电阻-典型的设计占地2.25厘米(2)(图6)。小的解决方案尺寸和宽的输入电压范围使其易于适应各种应用。
图6。典型的LTC3872应用程序仅占用2.25cm(2)。
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