多相电源变换器具有效率高、尺寸小、电容纹波电流小等优点。更高的有效开关频率和相控纹波电流显著减小了滤波电容器的尺寸和成本，并降低了输出纹波，同时允许使用几个小型电感器。这使得它们在许多高电流降压(降压)应用中很受欢迎，特别是在空间问题上。使用LTC3425，业界首款多相单片升压转换器，您可以在升压(升压)应用中实现相同的性能和尺寸优势。

这种4相同步升压变换器可以以更小的尺寸提供超过12W的功率，具有更高的效率和更低的输出纹波，比可实现的单相升压变换器。ltc3425可以在低至1V的电压下启动，并在高达4.5V的输入下工作，使其适用于各种输入电压应用。输出电压范围为2.4V ~ 5.25V，峰值电流能力大于5A。

多相转换器:它们不再只适用于BuckApplications

高频(高达8MHz)4相架构允许使用小型，低成本的电感器，而不是单个大型，笨重的电感器，并且需要比等效单相电路少得多的输出滤波电容。这对于空间受限的电路板，负载点稳压器和需要使用低规格组件的便携式设备是理想的。例如，在2单元nicd或NiMH到3.3V/2A升压应用中，单相设计所需的峰值电感电流接近5A。

图1显示了处理该电流所需的典型单电感器与可用于4相设计的电感器之间的尺寸差异。图1还比较了在单相和4相应用中实现相同输出三倍电压所需的输出电容。表1显示了图1中所示的电感器的规格，不仅四个小电感器更薄，而且它们的组合电阻也更低，从而提高了效率。

易于使用

使用theLTC3425设计转换器与设计传统的单相升压转换器没有什么不同。所有的电源开关都是内部的，所以4相操作是透明的。所有四个阶段的电流限制和开关频率都由单个电阻编程，就像单相设计一样。设置输出电压和补偿回路也没有什么不同，在其他熟悉的设计。

电路描述:四个独立的电源级

四相中的每一相都有一个nmos和一个PMOS功率开关，并使用峰值电流模式控制回路控制自己的电感电流，该回路由一个具有自适应斜率补偿的电流比较器和一个用于不连续模式操作的反向电流比较器组成。在不连续模式下，当同步整流器关闭时，在电感上放置一个内部电阻，以抑制任何高频振铃。

单个误差放大器用于所有四个相位，并控制维持调节所需的峰值电流。参考图2，回路补偿元件连接在COMP和GND之间。软启动时间由C(SS)电容器设定，在启动期间将电流限制上升到其最终值。

每个V(OUT)引脚都应该有自己的陶瓷滤波电容，尽可能靠近该相位的V(OUT)和GND引脚。这些通常是0805尺寸的零件。ltc3425的引脚适合于电源组件的紧密对称布局。采用4相结构，即使在负载电流为2A或更高时，仅使用四个小陶瓷电容器也可以实现低输出电压纹波。可在V(OUT)上添加可选的大块电容器，以改善动态负载的瞬态响应。这可以是一个陶瓷，钽，或anoscon风格的电容器。

输出断开特性有效地消除了开关节点和V(OUT)之间的PMOS体二极管，允许V(OUT)放电至零伏，同时实现小于1µA的关断电流。断开功能还可以阻止V(IN)和V(OUT)之间的不必要电流，消除启动期间大多数升压转换器固有的大涌流。

内部振荡器，由从R(T)到GND的电阻编程，产生四个内部时钟脉冲，每个相移90°。开关频率可以从100kHz设置到每相位高达2MHz，有效频率为8MHz，如输出滤波器帽所示。每个相位的最大占空比设置为90%。同步输入和振荡器输出用于将转换器同步到系统时钟，或将两个转换器同步在一起。请注意，同步输入和时钟输出是每个相位开关频率的四倍。

在突发模式 操作中，只有相位A是活动的，减少了开关和静态损耗，以实现最大效率。在这种模式下，相位a以典型的0.6A的固定峰值电感电流工作。在BurstMode工作时仅抽取12 μ A的静态电流，使ltc3425在非常轻的负载条件下高效工作。

2-Cell至3.3V/2.2A boost应用，具有自动突发模式操作

图2显示了使用LTC3425将两个NiCd或NiMH电池升压到3.3V的典型应用电路。该设计可以提供超过2A的负载电流，效率高达94%，同时以每相1MHz (4MHz输出纹波频率)切换。最大组件高度为2.05毫米。在非常宽的负载范围内保持高效率，如图3所示。

LTC3425的一个关键特点是可编程的自动突发模式操作，它允许用户设置负载电流，转换器进入突发模式操作，扩展轻负载时的效率。这对于不能由主机手动控制模式的系统是理想的。由于突发模式电路监测平均输出电流(而不是峰值电感电流)，模式阈值不受输入电压变化的影响。本例中，r4将突发模式阈值设置为100mA。当平均负载电流降至100mA以下时，合作伙伴的突发模式工作，当负载电流再次增加时，它离开突发模式工作，回到固定频率工作。电容c3在burst引脚处滤波开关纹波。

由于本例中使用了大块电容onV(OUT)，因此只需要一个补偿电容。由R(FF)和C(FF)组成的前馈网络减少了突发模式下的输出三倍，并进一步改善了负载步骤期间的瞬态响应。它还降低了FB引脚的高频阻抗，允许使用大值反馈电阻以获得最大的轻载效率。

3.3V/锂离子到5V/2.4ABoost应用与有源箝位

图4显示了5Vboost应用程序中的LTC3425。该电路可以从单个锂离子电池或3.3V电源提供2.4A的5v电压。这是12w的输出功率在475毫米(2)(0.74英寸(2))的足迹，组件高度只有2.5毫米。如图5所示，效率在95%时达到峰值。如图6所示，满载时输出纹波小于20mV(P-P)。

在这种应用中，肖特基二极管被用作有源箝位的一部分，以限制在内部NMOS和pmos开关的导通和关断之间的抗交叉导通时间内开关节点上看到的峰值电压。外部alts -23 p通道MOSFET (Q1)和0.47µF电容器(C(S))的使用保留了theLTC3425的输出断开特性，允许V(OUT)到0Vin关断并限制了浪涌电流。如果输出断开是不需要的，Q1和C(S)可以消除，肖特基二极管可以直接从SW捆绑到V(OUT)。

该电路还说明了LTC3425的特点和灵活性。有一个1.22V的短路保护参考输出，可以打开或关闭(在非常轻的负载下具有更高的效率)，一个同步输入，用于将内部振荡器与外部时钟同步，以及一个开漏电源Good输出，用于监控输出电压。

CCM输入允许用户强制连续传导模式，这消除了噪声敏感应用的轻负载脉冲跳变。当CCM被拉高时，同步整流器保持开启状态，直到感应到约0.6 a的反向电感电流。请注意，这降低了在轻负载下的效率，并且应该只在固定频率模式操作期间使用。

在本例中，BURST引脚用于手动命令固定频率或BURST模式操作。这可以通过在大负载步长之前将变流器从突发模式操作中取出来改善瞬态响应。在固定频率模式下工作时，输出阶跃响应的作用域照片如图7所示。

低成本，非常低的轮廓5w升压应用使用所有陶瓷帽

许多便携式应用程序对组件高度有严格的限制。这对于功率转换器来说是一个挑战，因为电感和滤波电容器通常是最高的组件之一。LTC3425的4相架构非常适合这些应用。图8显示了一个两单元3.3V/1.6A升压转换器的例子，元件高度仅为1.55mm。

在本设计中，唯一需要的输出滤波电容器是四个0805尺寸，4.7µF陶瓷，高度为1.35mm。满载时输出电压纹波小于50mV(P-P)。这四个低成本电感只有1.55毫米高，占地面积为3.2毫米乘2.5毫米。如图9所示，整个5W功率转换器可以安装在20mm × 16mm的空间中。

2或3阶段操作

对于成本敏感的应用或最大电流能力较低的电路板面积，ltc3425可以用作2相或3相转换器，只需减少一个或两个电感。图10显示了2相、3相和4相操作之间的典型效率差异。在突发模式下，没有效率惩罚，因为只有阶段A被使用。

结论:好东西总是小包装的

这里的示例说明了LTC3425的性能、灵活性、小尺寸和易用性。同步4相架构在广泛的负载范围内实现高效率，同时允许使用低调的组件。输出纹波电流的4比1减小使得使用小型、低成本的陶瓷电容器实现非常低的输出电压纹波成为可能。用户可以选择自动或手动突发模式操作，脉冲跳过模式或强制连续传导模式对噪声敏感的应用。所有这些功能，连同输出断开、软启动、1µA关断电流、防振环控制、热关断、缓冲参考输出和Power Good输出都封装在一个5mm × 5mm的热增强QFN封装中。