手机、寻呼机、pda和其他便携式设备正在缩小，随着它们的缩小，对更小部件的需求也在增长。无处不在的开关调节器，解决了从不稳定的电池中产生恒定电压的问题，也不能免于小型化的需求。缩小稳压器电路的一种方法是增加稳压器的开关频率，允许使用更小和更便宜的电容器和电感来完成电路。另一种方法是通过将开关器和mosfet放在一个小的单片封装中来缩小开关器本身。LTC3411 DC/DC转换器可以实现这两种功能。

LTC3411是一款10引脚MSOP，同步，降压，电流模式，DC/DC转换器，适用于中等功率应用。它在2.5V到5.5V的输入电压范围内工作，开关频率高达4MHz，这使得使用高度在2mm以下的微型电容器和电感成为可能。通过在小型MS10封装中使用LTC3411，一个完整的DC/DC转换器可以消耗不到0.3平方英寸的电路板空间，如图1所示。

LTC3411的输出从0.8V到5V可调。对于输入电压高于的电池供电应用和在输出端以下，LTC3411还可用于单电感、正Buck-Boost转换器配置。内置0.11欧姆开关允许高达1.25A的高效率输出电流。OPTI-LOOP 补偿允许在广泛的负载和输出电容范围内优化瞬态响应。

在电池供电的应用中，效率非常重要，LTC3411保持了高效率。自动，省电突发模式 操作降低栅极电荷损耗在低负载电流。在无负载的情况下，转换器的功耗仅为62µA，在关机时，它的功耗小于1µA，是低电流应用的理想选择。

LTC3411采用电流模式，恒频架构，有利于噪声敏感应用。突发模式操作是低负载电流应用的有效解决方案，但有时噪声抑制比效率更重要，特别是在电信设备中。为了减少噪声问题，LTC3411提供了一个脉冲跳变模式和一个强制连续模式。这些模式降低了纹波噪声，提高了噪声滤光性。虽然在低负载电流下不如突发模式工作效率高，但脉冲跳变模式和强制连续模式仍然可以为中等负载提供高效率(见图3)。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。

一个高效率的2.5V降压DC/DC转换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。不幸的是，ESR是如此之低，它可能会导致循环稳定性问题。固体钽电容ESR在5KHz至50KHz产生环路零，有助于给出可接受的环路相位裕度。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，陶瓷帽容易受到温度影响，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必须非常小心。LTC3411通过其OPTI-LOOP相位补偿调整帮助解决了环路稳定性问题，允许使用陶瓷电容器。有关详细信息和优化补偿元件的过程，请参见线性技术应用说明76。

LTC3411的典型应用是仅使用陶瓷电容器的2.5V降压转换器，如图2所示。该电路提供一个可调节的2.5V输出，最高1.25A，从2.5V到5.5V输入。如图3所示，对于3.3V输入，电路的效率高达95%。

虽然LTC3411能够工作在4MHz，但本应用中的频率由R4设置为1MHz以提高效率。此外，可用的电容和电感能够4MHz的操作是有限的。

图3至图6显示了该电路在不同模式下噪声和效率之间的权衡。图3显示了效率，图4、5和6显示了不同工作模式下的输出电压和电感电流。

突发工作模式在低电流负载下效率最高，但同时也会产生最复杂的噪声模式。图4显示了突发模式操作如何产生周期性重复的单个脉冲或一组脉冲。通过在周期性爆发中运行周期，开关损耗(主要是功率mosfet的栅极电荷损耗)被最小化。图5显示了在脉冲跳变模式下，LTC3411如何继续以恒定频率切换到非常低的电流，从而最小化纹波电压和纹波电流。最后，图6显示了在强制连续模式下，电感电流是如何连续循环的，在所有输出电流中产生恒定的纹波。强制连续模式在对噪声敏感的电信应用中特别有用，因为恒频噪声易于滤波。这种模式的另一个优点是稳压器能够将电流输入和下沉到负载中。该模式通过强制模式引脚到V(IN)的一半来启用。

单芯锂离子3.3V DC/DC转换器

锂离子电池因其重量轻和能量密度高而在许多便携式应用中很受欢迎，但电池电压范围从完全充电的4.2V到耗尽的2.5V。当一个设备需要的输出电压落在锂离子工作范围的中间，比如3.3V，一个简单的降压或升压转换器是不起作用的。一种解决方案是单电感，正降压转换器，它允许输入电压在输出电压上下变化。

在图7中，LTC3411用于单电感，正降压升压配置，根据电池电压提供恒定的3.3V和400-600mA负载电流。这种电路非常适合便携式应用，因为没有一个元件的高度超过3mm。

由于高电流时的电阻损耗和低电流时的开关损耗，效率随输入电源而变化。在电池电压和负载电流下的典型效率约为78%。

它只有2mm高:2MHz，锂离子到1.8V转换器

在某些应用中，最小化电路的高度是最重要的。降低DC/DC转换器高度的一种方法是将LTC3411运行在2MHz开关频率，这允许使用低规格的电感和电容器。图8显示了一个用低轮廓组件构建的电路，以产生一个2mm高(标称)，1.8V降压转换器，占地不到0.3平方英寸。本着尽可能小的精神，这个电路使用钽电容器，因为与同等的陶瓷电容器相比，钽电容器的尺寸相对较小。

在更高频率下运行的缺点是由于更高的开关损耗，效率会受到一点影响。这种特殊电路的效率在V(IN) = 2.5V时达到93%的峰值。

结论

LTC3411是一款单片降压稳压器，可在高频率下切换，降低DC/DC转换器的组件成本和电路板占用空间要求。虽然LTC3411是为基本降压应用而设计的，但由于其省电的突发模式操作和OPTI-LOOP补偿功能，其架构足够通用，可以产生高效的单电感，正降压-升压转换器。