一站式电子元器件采购平台

华强商城公众号

一站式电子元器件采购平台

元器件移动商城,随时随地采购

华强商城M站

元器件移动商城,随时随地采购

半导体行业观察第一站!

芯八哥公众号

半导体行业观察第一站!

专注电子产业链,坚持深度原创

华强微电子公众号

专注电子产业链,
坚持深度原创

电子元器件原材料采购信息平台

华强电子网公众号

电子元器件原材料采购
信息平台

新的同步降压开关稳压器达到95%的效率

来源:analog 发布时间:2024-01-11

摘要: LTC1148和LTC1149同步开关调节器控制器使高效率的DC/DC转换在广泛的应用中成为可能。

新的LTC1148和LTC1149同步开关调节器控制器使高效率的DC/DC转换在广泛的应用中成为可能。这些控制器共享一个电流模式架构,它结合了同步开关在高电流下的最高效率与自动低电流操作模式,称为突发模式 操作,这使得90%的效率在输出电流低至10mA时成为可能。

图1显示了一个典型的LTC1148表面贴装应用,从5.5 v到13.5V的输入电压在2A时提供5V电压。如图2所示,在10mA至2a输入10V时,工作效率最高可达97%,超过90%。Q1和Q2分别由主开关和同步开关组成,而电感电流通过电流分流器R(SENSE)上的压降测量。R(SENSE)是用于根据公式I(OUT) = 100mV/R(SENSE)设置输出电流能力的关键组件。电流控制的优点包括优良的线路和负载暂态抑制,固有的短路保护和可控的启动电流。对于图1电路,峰值电感电流限制为150mv /R(SENSE)或3A。


图1所示。LTC1148 (5.5V-13.5V至5V/2A)表面安装。


图2。LTC1148-5: 5.5V到13.5V的效率。

定时电容C(T)根据公式T (OFF) = 1.3·104·C(T)设定断开时间。恒定关断时间结构保持恒定的电感纹波电流,而工作频率随输入电压变化。图1电路的关断时间约为6μs,在8V到12v的输入范围内,工作频率从60kHz到90kHz不等。

当输出电流降至约15mv /R(SENSE)以下时,LTC1148自动进入BurstMode工作,以减少开关损耗。在此模式下,LTC1148保持两个mosfet关闭并休眠200μA电源电流,而输出电容支持负载。当输出电容放电50mv时,LTC1148短暂地打开,或“爆发”,给电容充电。在休眠间隔期间,时序电容引脚4为0V,可以用示波器监测以观察突发动作。随着负载电流的减小,你会发现电路破裂的次数越来越少。完全关断将电源电流降低到仅10μA。

对于需要大于13.5V的应用,更高电压的LTC1149包括LTC1148的所有操作功能,加上一个内部调节器和玛瑙驱动电平转换电路,允许操作高达v (IN) = 48V。基于ltc1149的电路的设计和性能与图1 ltc1148电路相似,由于增加了alltc1149高压电路,睡眠电流(600μA)和关机电流(150μA)略有增加。

虽然在2a以下的输出电流下效率很高,但p沟道mosfet在较高的输出电流下可能成为主导损耗元件,从而限制了整体电路效率。因此,n沟道mosfet更适合在大电流应用中使用,因为它们具有较低的ON电阻。图3所示电路利用n沟道mosfet的低损耗特性,在输出电流为5A时提供超过90%的效率。

图3的操作类似于图1电路,但它使用LTC1149,可容纳更高的输入电压,并已被修改为驱动顶部n沟道MOSFET。电路操作如下:LTC1149提供PDRIVE输出(引脚4),该输出在地和10V之间摆动,从而打开和关闭q3。当Q3打开时,n沟道MOSFET (Q4)关闭,因为它的栅极被Q3通过D2拉低。在此间隔期间,NGATE输出(引脚13)打开同步开关(Q5),为电感电流创建一个低电阻路径。


图3。LTC1149-5 (12V-36V至5V/5A)采用n沟道mosfet。

为了使Q4接通,它的栅极必须被驱动到输入电压以上。这是通过从Q4的电源上启动电容C2来完成的。LTC1149 V(CC)输出(引脚3)提供稳压10V输出,用于在Q4关闭时通过D1对C2充电。当q4关闭时,C2在突发模式下的第一个周期充电到5V,之后充电到10V。

当Q3关断时,n沟道MOSFET仅由可控硅连接的NPN-PNP (Q1和Q2)网络关断。电阻R2为Q2提供足够的基础驱动来触发可控硅。Q2然后迫使Q1打开,这为Q2提供了更多的基础驱动。这个再生过程一直持续到两个晶体管都完全饱和。在此期间,Q4的电源被拉到输入电压。当Q4开启时,其栅极源电压约为10V,充分增强了n沟道mosfet。

声明:本文观点仅代表作者本人,不代表华强商城的观点和立场。如有侵权或者其他问题,请联系本站修改或删除。

社群二维码

关注“华强商城“微信公众号

调查问卷

请问您是:

您希望看到什么内容: