4开关降压升压转换器是流行的和众所周知的产生稳压输出电压高于，低于，或等于输入电压。它还可以在极端故障条件下断开输入/输出(I/O)，例如输入短路或输出短路条件。与过流和过压保护一起，4开关降压-升压转换器广泛用于电池供电设备，汽车系统和通用工业应用。

新技术:DCR电感电流传感

先前的4开关降压控制器使用外部电流感应电阻进行电流感应，而LTC7878是第一个使用电感DCR进行电感电流感应的4开关降压控制器。采用新颖的峰值电流模式控制方案，无论稳压器是降压、升压还是降压-升压操作，它都具有内置的逐周期峰值电流限制。从5 V到70 V的宽输入电压范围，输出可以在1 V到70 V之间调节，精度为±1%。由于不需要电流感应电阻，新的降压-升压转换器消除了功率损耗并缩小了解决方案的尺寸。同时，通过消除昂贵的大功率电流敏感电阻，降低了系统成本。电感DCR电流传感还提供连续电感电流信息，从而实现统一的峰值电流模式控制，并易于在多相多ic配置中并行操作。

电感电流传感在4开关降压-升压转换器

许多4开关降压升压控制器需要两个或更多的电流感应电阻来感应I/O电流和电感电流进行闭环操作。器件具有独特的降压-升压控制器，只需要一个电流感应电阻来感应电流模式控制回路中使用的电流。图1显示了许多传统产品中使用的接地参考电流传感方法。它在IC内部实现简单，但只能在开关B或开关C接通时感应电感电流;这分别是降压区的电感谷电流或升压区的峰值电流。PCB布局选项将受到限制，因为两个mosfet (B和C)都连接到电流感测电阻，必须彼此靠近放置。

图2显示了在其他buck-boost控制器中使用的开关节点引用的电流传感方法。电流感应电阻与电感串联，使其能够连续感应电感电流。然而，当开关A和B开/关时，开关节点上的传感电阻上的电压在输入电压和地之间上下摆动。这就要求电流传感电路具有非常高的共模抑制比(CMRR)，以最小化共模噪声。与几十伏的共模电压相比，感应到的电感电流信号仅在50 mV到100 mV的范围内，这个信号在功率级切换时很容易失真。为了避免噪声，断开电流比较器，并关闭它们的输入，如图2所示。短暂的消隐时间忽略了电感电流信息的短暂周期，即使感测信号是连续的。

图3显示了LTC7878中使用的电感式DCR电流感测方法。通过将RC传感网络的时间常数与电感和DCR (L/DCR = Rs × Cs)匹配，将电感电流转换为传感网络(Cs)上的电压信号，其增益即为电感的DCR。电流比较器建立在BST1/SW1电路下，在工作过程中与V(IN)-GND交换节点一起摆动。由于电流比较器与开关节点上的共模电压相同，所以当SW1切换时，电流比较器输入端不需要与DCR感测信号断开。通过这种方式，电感电流被一个周期一个周期地调节和连续限制。与开关节点参考电流传感相比，BST1/SW1下只需要一个比较器。此外，还提供了支持不同DCR值和覆盖各种电感器的选项。对于具有小DCR的电感，可以设置ISNSD引脚来放大信号，并将信噪比(SNR)提高到传统DCR传感方案的四倍。高信噪比设计显著提高了系统可靠性，并在不同占空比下提供稳定的开关操作。

多相并行运算

电感DCR电流传感与连续电感电流信息一起允许在LTC7878中实现统一的峰值电流模式控制方案。该方案使多相操作，就像许多峰值电流模式降压或升压dc - dc控制器一样。只需共享所有ITH引脚和连接所有CLKOUT引脚，多个LTC7878器件就可以并联在一起，为负载提供更大的电流。负载电流均匀分布在各通道中，电感之间的电流共享保证了热平衡和高效率。独特的逐周电感电流共享，减少了电感在启动和负载瞬态时的过电流应力，提高了系统的可靠性。

更多的功能

开关频率可以在100khz和600khz之间编程或与外部时钟同步。集成的7 V NMOS栅极驱动器可以驱动逻辑级或非逻辑级mosfet。其他功能包括智能外部V(CC)偏置引脚，PGOOD指示引脚，以及具有不同电流限制设置的可选断续导通模式/连续导通模式(DCM/CCM)操作。LTC7878可用于高达70 V的输入和从1 V到70 V的可编程输出，它采用5mm × 5mm QFN封装。

结论

LTC7878是一款高性能4开关降压-升压控制器，具有电感式DCR电流传感。它在降压、升压或降压升压区域使用峰值电流模式控制，并始终提供逐周期的峰值电流限制和保护。该方案采用电感式DCR电流传感，在提高效率的同时降低了元件成本。为了最大限度地提高功率，多个部件可以很容易地在多相架构中并行工作。