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1.1A Boost在Tiny ThinSOT封装中提供软启动能力

来源:analog 发布时间:2024-01-18

摘要: LT3467升压DC/DC转换器提供1.1A开关电流限制在一个sot23 -在一个小的封装充足的电流。它还具有软启动功能,以限制启动期间从电源中提取的涌流。

介绍

Linear Technology的新型LT3467升压DC/DC转换器在一个小封装的sot -23充足电流下提供1.1A的开关电流限制。它还具有软启动功能,以限制启动期间从电源中提取的涌流。图1显示LT3467可以在5V电压下从3.3V输入输出高达540mA,效率为84%。LT3467的效率高达90%,用于单个锂离子电池到5V升压转换器。


图1所示 单锂离子电池到5V升压变换器及其效率。

1.3 MHz的高开关频率意味着可以使用低成本和低高度的电感和电容器。此外,固定频率电流模式PWM架构产生低噪声,可预测且易于滤波。

LT3467的应用不仅限于升压配置,还可以用于各种其他拓扑,如SEPIC和反激转换器。LT3467有一个内部1.1A开关,能够提供高达40V的输出。它有一个专用的软启动引脚:只需在引脚上放置一个适当值的外部电容,通过缓慢提高电压来限制涌流(典型的启动时间是几毫秒)。

LT3467是LT1930和LT1613的引脚对引脚替代品,因此使用这些部件的应用可以轻松更新,以利用软启动功能,更高的效率和更大的电流能力。

软启动

正常情况下,当升压DC/DC转换器第一次打开时,输出是低的。当输出迅速进入调节状态时,会产生大的电流尖峰。许多使用DC/DC转换器的应用使用V(IN)电池,或者可能是另一个只能提供有限电流的电压电源,因此这些大电流尖峰可能会使电源电压崩溃。

如果在启动过程中,升压DC/DC转换器的开关被迫开启的持续时间比正常情况短,则电感中的电流(因此来自电源)适度增长。在此期间,输出电压上升到其最终调节值的速度要慢得多。图2和图3显示了一个示例。一旦达到目标输出电压,开关不再被迫缩短导通时间,并允许其自行行动,因此变流器可以在不同的负载条件下调节输出电压。这个功能被称为软启动。


图2 图1无软启动电容启动时的供电电流。


图3 47nF软启动电容启动时的供电电流如图1所示。

要实现LT3467的软启动功能,只需在引脚5上放置一个外部电容。在启动时,这个电容器被一个内部250k欧姆电阻拉高。当电容器被拉高时,开关被允许开启的持续时间与软启动电容器上的电压成正比。因此,在电容器充电高到足以使软启动动作消失之前,输出电压和电源电流遵循一段熟悉的RC指数。有关软启动的更详细描述和解释LT3467操作的框图,请参阅数据表。

应用和特点

LT3467可用于许多需要电压转换的不同应用。例如,在升压拓扑中,假设应用程序的占空比在部件的能力范围内,则可以从较低的电压产生高达40V的任何电压(请参阅数据表以获取更多信息)。图4显示了一个5V到12V的应用,能够达到270mA。效率最高可达87%。


图4 5V至12V, 270mA升压变换器及其效率。

图5显示了一个使用锂离子电源为Lumiled供电的应用程序。在这个应用中,输出是通过LED的电流,当闪光灯信号低时,输出电流为20mA,当闪光灯信号高(2.5V)时,输出电流可达280mA。这是有用的,例如,当通常需要少量的光,但在短暂的强光偶尔是有用的,如在手机的相机闪光灯。需要一个额外的电源,V(CC) = 2.0V±2%,以减少感测电阻串中的功耗。我们没有将感测电阻直接放在反馈引脚上,反馈引脚将伺服到1.255V并耗散1.255V·I(OUT(MAX)),而是使用额外的100μA来电平移位感测电阻电压。通过选择R1 = 8.5k欧姆,我们将电压降低0.85V,从而将感测电阻链中浪费的功率减少到0.405V·I(OUT(MAX)),不到该电阻中原始功耗的三分之一。


图5 锂离子驱动的LED闪存驱动器。

通过LED的电流根据:


式中R(S)为R(S1)、R(S2)和M1的等效电阻。

通过改变R(S)从20欧姆到1.44欧姆,通过LED的电流从20mA到280mA变化。当切换到这个较重的负载时,除非使用软启动,否则该部件将达到电流限制。一种解决方案是在每次Flash信号变高时,将软启动引脚短暂接地,从而释放软启动帽(如图5所示)。

LT3467的另一个有趣的特点是它的电流限制。在较低的占空比下,开关开启的时间更短,因此消耗的功率更少。这一事实可以以一种非常有用的方式加以利用:通过在较低占空比下提高电流限制,该部件可以提供比简单地固定在1.1A更大的功率。例如,在最低占空比约为10%时,保证最小电流限制为1.4A(通常为1.8A左右)。事实上,在所有可操作的占空比下,电流限制都是有保证的。

除了上面提到的功能,LT3467还有一个更高频率的版本:LT3467A。当需要高于1.6MHz的开关频率时,或者必须使用更小的组件时,这可能是有用的。LT3467A开关频率为2.1MHz,最大占空比略低,但与LT3467相同。请参阅数据表了解更多细节。

结论

LT3467是一种高效的升压转换器,无论是在电气方面,还是在空间要求方面。它的工作在一个高的固定频率允许外部元件相当小,并与增加的软启动功能,输入电源不会降低,当部分打开。LT3467是小空间中需要大电流的应用的理想选择。

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