摘要: CPU电源继续下降到1V水平,尽管其他电路仍然需要传统的3.3V或5V轨道。由于LTC1700能够在低至0.9V的输入电压下工作,因此它可以提高最新的CPU电源电压,以提供缺失的3.3V或5V轨道。
CPU电源继续下降到1V水平,尽管其他电路仍然需要传统的3.3V或5V轨道。由于LTC1700能够在低至0.9V的输入电压下工作,因此它可以提高最新的CPU电源电压,以提供缺失的3.3V或5V轨道。LTC1700采用恒频、电流模式PWM架构,但不需要电流检测电阻;相反,它通过外部n沟道MOSFET感知V(DS)。这减少了组件数量,提高了高负载电流效率。通过使用同步p沟道MOSFET,在高负载电流下效率进一步提高。选择突发模式操作,低负载电流下的效率得到增强,从而在整个负载电流范围内提供高效率。LTC1700工作频率为530kHz,但可以外部同步到400kHz和750kHz之间的频率。在连续模式工作时,LTC1700消耗540µA;在睡眠模式下降至180µA。在关机时,静态电流仅为10µA。LTC1700采用10引脚MSOP封装。
3.3V至4.2V输入,5V/2A输出稳压器
图1为10W输出应用电路。由于LTC1700工作在530kHz,一个小值电感器对这个电路就足够了。输入电容器由一个22µF的小型陶瓷电容器与一个b壳尺寸的钽电容器并联组成。陶瓷电容器提供低整体ESR,而钽提供体电容。在输入端非常接近低阻抗电源的应用中,可能不需要输入钽电容。输出电容采用三洋POSCAP电容,因为它具有高纹波电流额定值。同样,陶瓷电容器与POSCAP并联使用,以降低ESR和高频去耦。
图1所示 3.3 ~ 4.2V输入,5V/2A输出变换器
图2为输入电压3.3V和4.2V时的效率曲线。注意,在负载电流为2A时,最大效率达到95%。施加从100mA到1.75A的负载步长,其响应如图3所示。
图2 图1电路的效率
图3 图1电路的负载阶跃响应
启动和MOSFET选择
当V(OUT)引脚电压低于2.3V时,LTC1700工作在启动模式。在这种模式下,只有LTC1700中的启动电路是有效的,两个外部mosfet都关闭。图4显示了控制启动的组件。在这种模式下,电流限制设置为60mA,内部MOSFET用于提高输出电压。启动振荡器与主振荡器不同,运行频率为210kHz,占空比为50%。由于低电流限制,在启动阶段输出不应该负载过重,因为这会导致输出“挂起”。一旦输出高于2.3V, LTC1700内部电路的其余部分就会活跃起来,外部mosfet开始切换。然后,启动电路将被关闭。
图4 LTC1700的启动组件
在某些应用中,输入电压足够高,不需要启动模式,从而使电路能够在满载电流下上电。图1显示了一个示例。在满载电流下上电所需的输入电压为:
V(中)在2.3 + v (f)
其中V(F)是寄生二极管穿过外部p沟道MOSFET的正向电压,它取决于负载电流。当负载电流小于3A时,可选用0.75V (F)。
由于从内部MOSFET到外部MOSFET的转换发生在V(OUT) = 2.3V时,因此所选择的MOSFET应具有2.5V或更低的阈值。这将保证从启动模式平稳过渡。
3.3V输入,5V/3A输出稳压器
图5显示了一个3.3V输入到5V输出的电路,可以提供最大3A的输出电流。与图1中的电路一样,该电路将绕过启动模式,因此能够在满载时启动。如图6所示,在负载电流为2A ~ 3A时,其效率达到88%。图7显示了负载步长响应。
图5 3.3V输入至5V/3A输出稳压器
图6 图5电路的效率
图7 图5电路的负载阶跃响应
3.3V输入,5V/4A输出稳压器
图8所示电路能够提供4A的负载电流。为了获得这种输出电流能力,两个IRF7811A n沟道mosfet并联以获得所需的峰值电感电流。两个Si9803DY用于同步p沟道MOSFET,因为通过这些器件的RMS电流量很大。Si9803DYs安装在足够的铜面积上,以有效地去除最大的热量。由于高有效值纹波电流进入输出电容器,两个松下SP电容器是必需的。92%的最大效率发生在负载电流在2A至3A之间。这个电路在启动成具有电阻特性的负载时没有问题。
图8 3.3V输入,5V/4A输出稳压器
2.5V输入,3.3V/1.8A输出稳压器
图9显示了一个电路,其输入为2.5V,并将其步进到3.3V。这两个mosfet都选择了3V的保证阈值电压。其效率和负载阶跃响应分别如图10和图11所示。由于它的低输入电压,这个电路不能启动成一个大负载。
图9 2.5V输入,3.3V/1.8A输出稳压器
图10 图9电路的效率
图11 图9电路的负载阶跃响应
结论
通过使用V(DS)传感和同步拓扑,LTC1700在高负载电流下提供高效率。可选择的突发模式操作允许在低负载电流下获得高效率。凭借其低工作电压,LTC1700可以很容易地用于将低电压升压到传统的3.3V或5V电源轨。
社群二维码
关注“华强商城“微信公众号
Copyright 2010-2023 hqbuy.com,Inc.All right reserved. 服务热线:400-830-6691 粤ICP备05106676号 经营许可证:粤B2-20210308