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节省电路板空间,高效双同步,400mA/800mA, 2.25MHz降压DC/DC稳压器

来源:analog 发布时间:2024-03-18

摘要: LTC3548是一款10引脚MSOP/ DFN,双路,同步,降压,电流模式,DC/DC稳压器,用于低功耗应用。

手机、寻呼机、pda和其他便携式设备的体积不断缩小,相应地对更小的组件产生了需求。缩小DC/DC稳压器电路的一种方法是增加稳压器的开关频率,从而允许使用更小、更便宜的电容器和电感来完成电路。另一种方法是将开关和mosfet组合在一个小的单片封装中。LTC3548 DC/DC稳压器兼有这两种功能。

LTC3548是一款10引脚MSOP/DFN,双路,同步,降压,电流模式,DC/DC稳压器,用于低功耗应用。它在2.5V至5.5V的输入电压范围内工作,并具有固定的2.25MHz开关频率,因此可以使用只有1mm高的低规格电容器和电感。LTC3548是LTC3407和LTC3407-2系列双稳压器中的最新产品,具有改进的突发模式纹波和400mA和800mA的两个输出。它有小型MSOP和DFN封装,允许两个DC/DC稳压器占用小于0.2平方英寸的电路板空间,如图1所示。


图1所示 两个DC/DC稳压器占用小于0.2in(2)的电路板空间。

LTC3548的输出可在0.6V到5V之间独立调节。对于输入电压高于或低于输出电压的电池供电应用,LTC3548可用于单电感,正降压-升压转换器配置(详细信息请参见数据手册)。两个内置0.35欧姆开关在最大输出电流下提供高效率。内部补偿最大限度地减少外部组件和板空间。

在电池供电的应用中,效率非常重要,LTC3548通过自动、省电的突发模式操作保持高效率,从而减少低负载电流下的栅极电荷损耗。在无负载的情况下,两个转换器的总功耗仅为40µA,在关机时,器件的功耗小于1µA,非常适合低电流应用。LTC3548具有改进的突发模式纹波电压,其纹波电压仅为LTC3407和LTC3407-2的三分之一左右,如图2和图3所示。


图2 LTC3548和LTC3407-2突发模式操作的纹波比较。


图3 LTC3548和LTC3407-2的突发模式操作输出电压纹波与负载电流。

LTC3548采用电流模式,恒频架构,有利于噪声敏感应用。突发模式是低电流应用的有效解决方案,但有时噪声抑制是更高的优先级。为了减少噪声问题,脉冲跳变模式是可用的,它降低了低电流下的纹波噪声。虽然在低电流下不如突发模式效率高,但脉冲跳变模式对于中等负载仍然提供高效率,如图4所示。在dropout中,内部p沟道MOSFET开关连续打开,从而最大限度地延长可用电池寿命。


图4 突发模式和脉冲跳变模式的效率。

一个上电复位输出可用于微处理器系统,以确保适当的启动。两个输出上的内部过压和欠压比较器将拉动运动输出电压不在±8.5%时输出低。的运动输出在达到调节后延迟262,144个时钟周期(约175ms),但当任何一个输出脱离调节时将立即拉低。

高效2.5V和1.8V降压DC/DC稳压器与所有陶瓷电容器

陶瓷电容器的低成本和低ESR使其成为开关稳压器中非常有吸引力的选择。此外,陶瓷电容器与钽电容器不同,具有良好的失效机制。不幸的是,ESR很低,可能会导致循环稳定性问题。固体钽电容的ESR在5kHz-50kHz产生环路零,这有助于提供可接受的环路相位裕度。另一方面,陶瓷电容器在超过300kHz时保持电容性,并且通常在ESR生效之前与其ESL共振。此外,廉价的陶瓷电容器容易受到温度和电压的影响,要求设计人员在工作温度范围内检查回路稳定性。由于这些原因,当只使用陶瓷输入和输出电容器时,通常需要非常小心。LTC3548在设计时考虑了陶瓷电容器,并进行了内部补偿以处理这些困难的设计考虑。应使用高质量的X5R或X7R陶瓷电容器,以尽量减少温度和电压系数。

图5显示了LTC3548仅使用陶瓷电容器的典型应用。该电路提供一个稳压2.5V输出和一个稳压1.8V输出,在高达400mA和800mA,从2.5V到5.5V输入。


图5 双输出降压应用在800mA时产生1.8V, 400mA时产生2.5V。

结论

LTC3548是一款双单片降压稳压器,开关频率为2.25MHz,可最大限度地降低DC/DC稳压器的组件成本和电路板占用空间要求。LTC3548体积小,效率高,外部元件数量少,设计灵活,是便携式应用的理想选择。

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