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单片双降压型稳压器提供两个1.4A输出和两相开关以降低EMI

来源:analog 发布时间:2023-07-17

摘要: 如今的电子系统需要多个稳定电压 ,即使 是相 对简单的子系统至少也需要两个电源。例如,微处 理器和DSP有可能需要一个1.8V的内核电源以及一 个用于1/O和存储器的3.3V电源。

引言

对先进的电子系统采用单电压电源已是过去的事了。如今的电子系统需要多个稳定电压 ,即使 是相对简单的子系统至少也需要两个电源。例如,微处理器和DSP有可能需要一个1.8V的内核电源以及一个用于1/O和存储器的3.3V电源。许多板级系统则需要3.3V和5V电源。除了这些组合要求之外,还要面对电子产品封装密度不断增加所带来的挑战。稳压器必须安放在一一个与敏感电路相距很近的狭小空间里,这意味著其必须具备体积小、效率高和噪声低的特点。线性稳压器的缺点是可以产生过多的热量,或对于某些应用来说其体积太大;而开关稳压器则有可能带来EMI方面的问题。

电路描述

LT1940   是一款双降压型开关稳压器,它能为需要两个或更多稳定电压的系统解决了上述的问题。其3.6V至25V的宽输入范围可接受各种电源。所采用的16引脚扁平TSSOP封装具有一一个裸露的金属背面,从而改善了散热性能,能够在不增设散热器的情况下提供两个1.4A输出。高频以及两相操作最大限度地减少了纹波和EMI,与此同时,每个通道都具有独立的软启动和电源状态良好指示器。借助这些特点就可设计出能容易地与现有系统相连接的小型及低噪声电源。

图1所示的电路可由-一个7V至25V输入生成3.3V和5V电源。在该电路中,两个RUNSS引脚被连接在一起,一个电容器设置软启动。并且,两个电源状态良好引脚也被一起连接,从而提供一个电源状态良好信号,当两个输出均进入稳压状态时,该信号的电平走高。


图1:LT1940采用小型陶瓷电容器产生了两个低噪声输出


图2:即使在满负载条件下,图1所示的电路也保持高效率

高频、电流模式开关操作实现元件尺寸最小化

LT1940采用的1.1MHz高开关频率和电流模式控制允许使用小体积元件,包括扁薄的电感器和陶瓷电容器。因为即使具有高环路带宽,控制环路也能容易地补偿,输出电容器的容值可相对较小,且仍能提供快速而稳定的瞬态特性。高开关频率再加上低ESR的陶瓷电容器使LT1940实现了非常低的输出纹波(< 5mV(p-p))。

两相开关操作级解了EMI问题

由于降压型稳压器从其输入电源吸收电流脉冲,这产生了很大的AC电流,从而引发EMI问题。LT1940的两个稳压器与-一个振荡器同步并具有180°的相差。这切实减小了输入纹波电流,因此降低了EMI,并允许使用一个输入电容器。同步还消除了当两个开关的工作频率稍有不同时可能产生的音频噪声。

软启动和电源状态良好引脚简化了电源排序

多电源系统常常需要进行输出排序。例如,在电源加至I/O电路之前,一个微处理器的内核电源应进入稳压状态。图3示出了对LT1940两个输出进行排序的一种简单方法。通道1产生1.8V内核电源。其电源状态良好引脚将V(C2)拉至低电平,从而使通道2失效,直到1.8V输出进入稳压状态。


图3:该1.8V/3.3V电路采用通道1的电源状态良好输出来对两个输出进行排序(通道1先起动)


图4:图3所示电路的起动波形

结论

LT1940拥有实现一个高性能双输出电源所需的正确功能组。高开关频率、两相操作以及全陶瓷电容器能产生一个能容易与任何系统相连的小型、 低纹波和低EMI电路。

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