工业、汽车和电信系统创造了苛刻、无情的环境，需要强大的电子系统。在电信系统中，输入轨道可以从36V变化到72V，瞬态电压高达100V。在汽车系统中，直流电池电压可能为12V, 24V或42V，负载转储条件导致瞬态电压高达60V。

到目前为止，还没有同步降压(或升压)控制IC能够在100V下工作，因此解决方案仅限于使用昂贵且笨重的变压器的低侧驱动拓扑。LTC3703是一款100V同步开关稳压器控制器，可以使用单个电感直接降压高输入电压，从而为恶劣环境提供紧凑的高性能电源。

高电压应用的主要特点

LTC3703采用恒频、电压模式架构驱动外部n沟道mosfet。高带宽误差放大器和专利线路前馈补偿提供非常快的线路和负载瞬态响应。强大的1欧姆栅极驱动器允许LTC3703驱动多个mosfet，用于更高电流的应用。精确的内部0.8V基准提供1%的直流精度。工作频率是用户可编程从100kHz到600kHz，也可以同步到外部时钟噪声敏感的应用。可选择的脉冲跳过模式操作提高轻负载效率。电流限制是用户可编程的，并利用同步MOSFET上的压降来消除对电流检测电阻的需求。低最小导通时间允许高输入输出降压比，如200kHz时72v至3.3 v。关闭模式降低电源电流至50µA。内部UVLO电路保证驱动器电源电压足够高，足以在启用控制器之前充分增强mosfet (UV(+) = 8.7V, UV(-) = 6.2V)。LTC3703采用16引脚窄SSOP封装，如果需要高电压引脚间距，则采用28引脚SSOP封装。

强栅极驱动和同步驱动，效率高

由于开关损耗与输入电压的平方成正比，这些损耗在栅极驱动不足的高压应用中占主导地位。LTC3703具有强大的1欧姆栅极驱动器，可最大限度地减少转换时间，从而最大限度地减少开关损耗，即使在使用多个mosfet用于大电流应用时也是如此。双n通道同步驱动器与强驱动器相结合，功率转换效率高达96%。

LTC3703为底部MOSFET驱动器提供单独的返回引脚(见图1)，允许在关断状态下使用负栅极驱动电压。在高压开关变换器中，开关节点dv/dt可以是许多伏/ns，它通过其米勒电容拉起底部MOSFET的栅极，特别是在有多个MOSFET的应用中。如果这个米勒电流，乘以MOSFET的组合内部栅极电阻加上驱动器电阻，超过MOSFET的阈值，将发生穿透，降低效率。通过在该引脚上使用负电源，当关闭底部MOSFET时，栅极可以被拉到地下。这在栅极达到MOSFET的导通阈值之前提供了一些额外的电压裕度。

快速负载瞬态响应

LTC3703使用一个快速的25MHz运算放大器作为误差放大器。这使得补偿网络得到优化，以获得更好的负载瞬态响应。放大器的高带宽，以及高开关频率和低值电感，允许非常高的环路交叉频率。图2显示了50V输入，12V输出电源(1A到5A负载步进)的瞬态响应。

出色的线路暂态抑制

LTC3703采用专利的前馈校正方案实现出色的线路瞬态响应。这种电路可以根据输入电压的变化立即调整占空比，而不必切换COMP引脚，从而避免不可接受的过冲或过冲。它的另一个优点是使直流环路增益与输入电压无关。图3显示了输入端较大的瞬态步长对输出电压的影响很小。

过电流保护

限流在高压电源中是非常重要的。当输出短路时，由于电感两端的高电压，电感会迅速饱和，导致过多的电流流过。LTC3703具有限流保护，它使用底部MOSFET的V(DS)感测来消除对电流感测电阻的需求。电流限制是用户可编程的，在I(MAX)引脚上有一个外部电阻，以设置电流限制开始的最大V(DS)。

当V(DS)超过编程最大值时，电流限制通过放电RUN/SS电容器来工作。RUN/SS上的电压控制LTC3703的最大占空比，因此放电该电容会降低占空比，直到输出电流等于电流限制。在电容器放电到适当占空比的瞬态期间，当底部MOSFET的V(DS)超过编程限制50mV以上时，一个周期比较器通过保持顶部MOSFET关闭来保证电感的峰值电流保持在控制范围内。顶部MOSFET保持关闭状态，直到电感电流衰减到极限(V(DS) <V (IMAX))。图4显示了短路情况下的电感电流波形。

应用实例

36V-72V至12V/5A同步降压调节器

图1所示电路提供了典型的36v - 72v电信输入轨到5A时12V的直接降压转换。由于LTC3703和mosfet的最大额定电压为100V，该电路可以处理高达100V的输入瞬态，而无需保护装置。频率设置为250kHz，以优化效率和输出纹波。

图5显示了50V输入时的峰值效率接近95%，75V输入时的峰值效率为93%。该环路补偿了50kHz的交叉频率，为负载瞬态提供了~10µs的响应时间。当输出处于稳压状态时，IC和驱动器偏置电源由12V输出导出，提高了效率。在启动或短路状态下，当12V输出不可用时，Q1从输入电源提供这个IC偏置电压。

对于输入电压>30V，输入电容器的实际选择仅限于陶瓷和铝电解质。陶瓷具有很低的ESR，但整体电容有限，而铝电解质具有较高的体电容，但ESR要高得多。为了满足RMS纹波和体电容要求，使用两种类型的组合通常是最好的方法，并且在连接电源时还可以防止输入处过多的LC振铃(通过降低陶瓷的高Q值)。

高压变换器的另一个考虑因素是升压二极管。低泄漏和快速反向恢复是必不可少的。为了限制该二极管在高压下反向偏置时的功耗，建议使用超快速反向恢复硅二极管，如BAS21。

48v - 12v 360W隔离电源

图6所示的电路可用于为360W中间总线产生一个松散稳压的12V, 30A隔离电源，然后可以用额外的降压稳压器降压，以产生多个低压大电流输出。使用这种基于ltc3703的DC/DC推挽转换器，可以以更低的成本、更小的尺寸和更高的效率取代传统的电源模块。推挽拓扑比正向/反激拓扑具有更小的mosfet电压应力的优点，允许使用更低电压，更低R(DS(on))的器件来提高效率。

LTC3703使用LT1797放大器运行开环，通过驱动LTC3703的FB输入来强制50%占空比。2对1变压器降压比因此产生一个输出电压等于0.25·V(IN)。以这种方式运行开环消除了隔离屏障上复杂的反馈电路的需要。然后，第二级降压调节器可以将中间母线电压转换为更严格调节的输出。图7显示，在30A时几乎可以达到94%的效率。

高效率12v - 24v 5A同步升压调节器

在高电流应用中，同步升压变换器比非同步升压变换器具有显著的优势，因为与非同步变换器中的二极管相比，同步MOSFET的功耗较低。二极管的高功耗需要更大的封装，例如D(2)PAK，而同步MOSFET携带相同电流所需的小so8尺寸封装。

图8显示了LTC3703作为同步12v - 24v /5A升压转换器实现的峰值效率超过96%。通过简单地将INV引脚连接到大于2V, LTC3703被设置为同步升压转换器。在升压模式下，BG引脚成为主开关，TG成为同步开关;除了这个相位反转，它的操作类似于降压模式操作。在升压模式下，LTC3703可以产生高达80V的输出电压。

结论

LTC3703提供了一系列特性，使其成为高输入电压、高性能、高效率电源的理想基础。这些特性包括:100V能力，同步n通道驱动，强大的栅极驱动器，出色的线路和负载调节，过流保护和50µA关机电流。它特别适合汽车，电信，航空电子和工业应用所呈现的恶劣环境。

它能够直接降压高达100V的输入电压，而不需要笨重的变压器或外部保护，这使得低成本和紧凑的解决方案。

LTC3703还具有通用性，易于应用于各种输出电压和功率水平，主要是由于其最低导通时间低(允许低占空比)，可编程频率，可编程电流限制，升压或降压能力和封装选项。