本设计说明展示了一个LTC1149同步开关稳压器如何同时提供3.3V和5V输出。该设计的简单、低成本和高效率使其成为便携式电池供电应用的有力竞争者。所描述的电路接受从8V到24V的输入电压，以供电任何3.3V和5V负载的组合，总负载不超过17W。对于8V到16V的输入电压，可以使用LTC1148，既降低了静态电流，又降低了成本。输入电压低于8V时，请与厂家联系。

为方便起见，测试电路主要采用通孔元件。后续的设计说明将详细介绍如何使用表面贴装部件构建该电路。

表演

该电路的效率非常出色，通常接近并经常超过90%(图1)。两个输出之间的交叉调节(衡量它们的相互依赖性)非常好(表1)。在低功率水平下，LTC1149干净地进入突发模式 工作，静态电流仅为0.7mA。

操作理论

完整的电路如图2所示。为了产生3.3V输出，LTC1149充当同步降压(降压)转换器。L1A和L1B串联构成3.3V降压电感，C1/C2组合为3.3V输出滤波电容。当Q1/Q2接通时，通过L1的电流增大。当Q1/Q2关断时，Q3导通，为L1中的电流提供低阻再循环通路。Q3作为同步整流器的这种使用实际上通过消除传导电压降来提高效率。

5V输出由L1、L2、Q4和C3/C4产生。由于Q3在导通时基本上具有零电压降，因此在此期间L1上的电压固定在3.3V。在L1上的电压已知的情况下，变压器动作在L2上产生一个可预测的电压。如果Q4与Q3的开启间隔相同(形成第二个同步整流器)，电流将从L2流入C3/C4。在L1A/L1B和L2之间使用2:1的匝数比，C3/C4将充电到(0.5·3.3V) + 3.3V = 5V的总电压。LTC1149误差放大器的反馈来自3.3V和5V输出，通过R1和R2(这种“分裂反馈”增强了交叉调节)。

除了简单之外，与其他双输出技术相比，这种拓扑结构还提供了一些更微妙的优势:

1. 3.3V和5V输出本身是相互同步的。

2. 两个输出在上电或短路后同时达到额定电压。

3. 任何一个输出短路接地将自动禁用另一个输出。这是很难实现的技术采用两个独立的控制回路。

电路细节

这个电路有三个方面需要特别注意。它们是变压器(L1A, L1B, L2)，输入和输出电容器，以及布局。

变压器必须是三线绕的。三线绕组是一种标准的生产技术，其中三根导线在同一磁芯上同时缠绕。由此产生的三个线圈形成一个具有优异磁耦合的变压器。在这个电路中，这些特性提高了交叉调节和效率。三个线圈中的两个串联成L1。第三个线圈成为升压绕组L2。这本质上提供了L1和L2之间所需的2:1匝数比率。测试变压器是在Kool Mμ 77050-A7环形线圈(成品尺寸:0.625“直径× 0.25”高)上使用三圈十匝#23导线制成的。如果需要现成的变压器，Coiltronics, Inc.和Hurricane Labs都携带合适的部件。Coiltronics电话:(305)781-8900;飓风的号码是(801)635-2003。

输入和输出电容的值和大小由ESR和纹波电流额定值决定。关键参数如下所示。具体的供应商和类型如图2所示。

C1、C2:总并联ESR≤0.035欧姆
总IRMS评分≥2.5A
C3、C4:总IRMS等级≥2.5A
C5、C6:总IRMS等级≥1.6A

一般情况下，应遵循其他开关电源的布局原则。一些例子是:保持不同类型的接地分离(例如，信号地，主电源地)，并返回到一个单一的公共点的各种接地。电源线和地线应保持短，并尽可能与信号走线隔离。使用LTC1148/LTC1149成功布局电路的详细信息可以在这些部件的数据表中找到，应参考这些数据表以获得路由建议。如上所述，该电路的表面贴装布局将出现在后续的设计说明中。