引言
由于移動通信等技術(shù)的迅猛發(fā)展,，對車載設(shè)備電源提出了更高的要求,。急需一種將汽車電瓶的12V電壓轉(zhuǎn)換為16V，18.5V,，24V等多路輸出的電源,，要求每路輸出的電流可以達(dá)到7A。由于市面上的升壓DC/DC達(dá)不到電流需求,，目前常采用將12V電瓶電壓逆變到交流220V,，再由交流220V產(chǎn)生直流18.5V等多路輸出的方法,，雖然其可以達(dá)到電流需求，但電源經(jīng)過兩次轉(zhuǎn)換后,，電源效率將大幅度降低,，大約只有60%左右，這樣的轉(zhuǎn)換效率對汽車電瓶供電是很難接受的,。
針對這一問題,，該文提出基于兩相步進(jìn)升壓型DC/DC控制器LT3782設(shè)計大電流輸出的升壓型DC/DC模塊的方法。
1 LT3782簡介
LT3782是美國凌力爾特公司生產(chǎn)的兩相步進(jìn)升壓型DC/DC控制器,，28引腳SSOP封裝芯片,，開關(guān)頻率在150～500kHz之間可編程，由于采用兩相BOOST拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),。對輸出場效應(yīng)管漏電流和肖特基二極管通過電流的要求都減少一半,，即兩個輸出相位差180°，兩個輸出間互相抑制輸出紋波電流,，輸出紋波是單相BOOST轉(zhuǎn)換電路的1/3,。電源效率高，對散熱的要求小,。圖1是LT3782的管腳圖,，第29引腳是芯片底部的散熱腳。27引腳連接輸入電源,；4引腳接地,；11引腳用來設(shè)定開關(guān)頻率；20和23BGATE引腳用來驅(qū)動場效應(yīng)管的柵極,；8，9,，12和13SENSE引腳用來反饋場效應(yīng)管的輸出電流,；16引腳是輸出電壓反饋引腳，該腳電壓為2.44V,，通過反饋電阻可以設(shè)定輸出電壓值,。17引腳是低電壓關(guān)斷引腳，當(dāng)該引腳的電壓大于2.45V時,，器件才開始工作,，當(dāng)該引腳的電壓小于0.3V時，器件進(jìn)入低電壓關(guān)斷模式,。14引腳是軟啟動引腳,，當(dāng)加電時，輸出電壓從0V漸變到設(shè)定的輸出電壓值,，典型的啟動時間可以由下式計算：
式中：C為連接14引腳到地的電容值,，單位為μF,；t為典型的啟動時間。
2 電路實現(xiàn)
2.1 開關(guān)電源總體設(shè)計
電路實現(xiàn)如圖2所示,，12V汽車電瓶電壓經(jīng)過插頭JP1和R5給LT3782供電,，LT3782產(chǎn)生的兩相振蕩輸出驅(qū)動N溝道場效應(yīng)管Q1和Q2，場效應(yīng)管輸出分別經(jīng)肖特基二極管D1和D2整流后,，由電容C7濾波輸出,。
2.2 開關(guān)電源參數(shù)設(shè)定
圖2中，電阻R1用來設(shè)定LT3782的開關(guān)頻率,，LT3782的開關(guān)頻率在150～500kHz之間可編程,。這里選取開關(guān)頻率為250kHz，參照圖3取電阻值R1=75kHz,。
參照LT3782數(shù)據(jù)手冊,，通過輸入/輸出電壓關(guān)系和占空比可以推算出N溝道場效應(yīng)管的峰值電流約為15A。通過設(shè)定電阻R8和R10的阻值可以設(shè)定電源的限制電流,，避免電源電流過大,，燒壞后面電路。LT3782的SENSE管腳的域值電壓為60mV,，因而電阻R8和R10的阻值為0.004Ω,。
輸出電壓是通過設(shè)定電阻R13，R7和R11的比例關(guān)系來設(shè)定的,，LT3782的FB腳電壓為2.44V參考電壓,，這樣輸出電壓可以通過下式計算：
Vout=2.44[1+（R13+R7）/R11]
汽車電瓶的過放電保護(hù)是通過設(shè)定該電源的最低工作電壓實現(xiàn)的。當(dāng)LT3782的RUN管腳電壓高于2.45V時,，該電源才能正常工作,，通過電阻R6和R9的分壓，使汽車電瓶電壓在大于10V時,，該電源才能正常工作,，避免了電瓶的過放電。
3 電路測試
為了驗證該開關(guān)電源性能,，采用如圖4所示的方法進(jìn)行驗證,。因為該電源的輸入電流較大，輸入的直流電源采用安捷倫的6574A2J07,。它的輸出電流最高可達(dá)42A,，輸出電壓在0～50V范圍內(nèi)可調(diào)，輸出負(fù)載采用建伍的PEL1022201,，通過它可以直觀地看到輸出電壓和電流情況,。經(jīng)過驗證，該電路完全滿足使用單位需求,。
4 結(jié)語
基于美國凌力爾特公司生產(chǎn)的兩相步進(jìn)升壓型DC/DC控制器LT3782,，設(shè)計了一款大電流輸出的升壓型DC/DC模塊,。該模塊在12V汽車電瓶供電下，根據(jù)需要可以提供高達(dá)7A電流的24V,，18.5V等多種輸出,，由于采用兩相DC/DC新技術(shù)，電源效率達(dá)到90%以上,。比電源經(jīng)過轉(zhuǎn)換到交流220V后,，再轉(zhuǎn)換成所需電壓的方法，效率明顯提高,，符合當(dāng)前建設(shè)節(jié)約型社會的發(fā)展方向,，實用性更強(qiáng)。