随着便携式设备的不断缩小，对越来越小的组件的需求也在增加。为了使用更小的电容器和电感，开关调节器需要在更小的封装中以更高的频率运行。为了满足这一不断增长的需求，Linear Technology推出了LTC1701 5引脚SOT-23，降压，电流模式，DC/DC转换器。它适用于中、低功率应用，工作电压为2.5V至5.5V，开关频率为1MHz。高开关频率允许使用微小，低成本的电容器和电感，其高度可以是2mm或更小。结合极小的SOT-23，整个DC/DC变换器所消耗的面积可小于0.3in(2)，如图1所示。

输出电压1.25V ~ 5V可调。LTC1701也可以用作电池供电应用的zeta转换器。内置0.28欧姆开关允许高达500mA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。

LTC1701集成了电流模式、恒定关断时间架构，并包括自动、省电的突发模式操作，以减少低负载电流下的栅极电荷损失。在无负载情况下，转换器的功耗仅为135µA;在关机时，它的功耗低于1µA，使其成为电池供电应用的理想选择。在dropout中，内部p沟道MOSFET开关连续打开，最大限度地延长可用电池寿命。

高效2.5V降压DC/DC变换器

LTC1701的典型应用是2.5V降压转换器，如图2所示。该电路将2.5V至5.5V的输入电源转换为最高500mA的稳压2.5V输出电源。当输入电源为3.3V时，效率峰值为94%，如图3所示。图表显示了在100mA以上效率的提高，其中突发模式操作被禁用。突发模式操作通过产生周期性重复的单个脉冲或一组脉冲，在较低电流下提供更好的效率，如图4所示。通过间歇性开关，以功率MOSFET栅极电荷损耗为主的开关损耗被最小化。

从3.3V输入到6欧姆负载的启动波形如图5所示。根据负载的不同，转换器在大约200µs内达到调节。软启动可以通过提高I(TH)/RUN引脚上的电压来实现，这只需要一个带有小肖特基二极管的RC延迟，如图6所示。

单电池锂离子3.3V Zeta转换器

有些设计需要在输入电压高于或低于期望输出时保持稳压输出的能力。当输入高于输出时，电路必须像降压调节器一样工作;当输入低于输出时，它必须表现得像一个升压调节器。称为zeta转换器的电路配置是一种非常简单的设计，可以满足这一要求。

单个锂离子电池由于其重量轻和能量密度高而成为许多便携式应用的流行选择，但它的电池电压范围从4.2V到2.5V。因此，简单的降压或升压拓扑不能用于提供3.3V输出电压。

在图7中，LTC1701用于zeta配置，以超过200mA的负载电流提供恒定的3.3V。该电路使用单个双绕组电感(1:1变压器)以获得更好的性能，尽管两个单独的电感也可以以较低的效率使用。原理图中所示的组件构成了一个3mm高的转换器，适用于便携式应用。

如图8所示，除了高电流(超过100mA)外，整体效率随电源电压变化变化不大。这可以归因于在大多数电流范围内开关损耗占主导地位。由于锂离子电池在3.6V-4.0V的电池电压范围内度过了大部分寿命，因此典型的效率约为81%。

2mm高，1.5V转换器

在许多应用程序中，高度约束可能比面积约束更受关注。由于LTC1701的开关频率高达1MHz，因此可以使用小型，低轮廓的电感和电容器。在图9中，显示了一个电路，它使用低轮廓组件来产生一个2mm高(标称)，1.5V降压转换器，占用小于0.3英寸(2)。图1中的照片显示了一个包含这些组件的布局示例。如图10所示，效率最高为88%。可以看出，随着V(IN)与V(OUT)比率的增大，总体效率趋于降低，这是降压调节器的典型特征。

2.5V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很低，可能会导致环路稳定性问题。固体钽电容ESR在5kHz至50kHz产生环路“零”，有助于提供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阻尼生效之前与其ESL共振。此外，陶瓷帽容易受到温度影响，这就要求设计人员在整个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。当使用陶瓷电容器时，可以调整OPTI-LOOP补偿元件。有关优化补偿组件的详细说明，请参阅LTC应用说明76。图11显示了全陶瓷电容器电路的一个示例;其效率图如图12所示。在这种情况下，由于陶瓷电容器的相对低的输出电容和低ESR，效率在93%处有一个非常平坦的峰值。

结论

LTC1701是一款小型单片降压稳压器，可在高频下切换，允许使用微小，低成本的电容器和电感来实现节省成本和空间的DC/DC转换器。虽然LTC1701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优化的OPTI-LOOP补偿，该架构的通用性足以产生有效的zeta转换器。

LTC1701将高开关频率和板载p沟道MOSFET结合在一个很小的SOT-23封装中，是空间关键型便携式应用的理想选择。