LT3694/LT3694-1采用緊湊的4mm x 5mm QFN封裝或耐熱增強型TSSOP封裝,,兼有2.6A開關穩(wěn)壓器和兩個低壓差線性穩(wěn)壓器,可滿足這些苛刻的要求,。該開關穩(wěn)壓器僅需要單個電感器,,具一個內部電源開關、逐周期限流和跟蹤/軟啟動控制功能,。每個LDO僅需要一個外部NPN通路晶體管,,并具折返電流限制和跟蹤/軟啟動控制能力。當VIN超過38V時,,內部過壓檢測器關閉該開關穩(wěn)壓器,,從而保護了開關和肖特基整流器。這允許該器件的VIN引腳承受高達70V的瞬態(tài),,而不會損壞器件本身或整流器,。
4V至36V輸入的開關穩(wěn)壓器
LT3694/LT3694-1包括一個36V單片開關穩(wěn)壓器,該穩(wěn)壓器能從低至4V的輸入電壓提供高達2.6A的輸出電流,。輸出電壓可設定為與0.75V的反饋基準一樣低,。
該穩(wěn)壓器采用電流模式、恒定頻率架構,,這種架構可保持簡單的環(huán)路補償,。外部補償允許定制環(huán)路帶寬、瞬態(tài)響應和相位裕度,。
兩個低壓差線性穩(wěn)壓器
LT3694/LT3694-1包括兩個LDO線性穩(wěn)壓器,,這些穩(wěn)壓器運用一個外部NPN通路晶體管來提供高達0.5A的輸出電流?;鶚O驅動可向通路晶體管提供高達10mA的基極電流,,而且是限流的。LDO是內部補償的,用2.2μF或更大的輸出電容可穩(wěn)定,。LDO與開關穩(wěn)壓器使用同一個0.75V基準,。
如果BIAS引腳至少比DRIVE引腳電壓高0.9V,那么LDO就從BIAS引腳吸取驅動電流,,否則LDO就從VIN吸取驅動電流,。這降低了LDO的功耗,尤其是當VIN相對較高時,。
通過監(jiān)視NPN通路晶體管集電極上的檢測電阻,,LDO實現(xiàn)了折返電流限制。初始門限設定為60mV,,但隨著VFB下降而折返,,直到VFB=0、門限為26mV為止,。0.1Ω的檢測電阻器將工作電流限制設定為600mA,,但短路電流限制降至260mA。這在短路輸出時,,降低了通路晶體管的功耗,。
三輸出穩(wěn)壓器的汽車電池電源解決方案" src="http://files.chinaaet.com/images/20111012/e346cbab-7f4e-4e9a-bff7-91fed6ce703c.jpg" />
圖1 LT3694/LT3694-1用于一個寬輸入范圍、3個輸出的應用
通過以至少30μA的電流將FB引腳拉到高于1.25V,,可以關斷LDO,。如果需要對LDO進行獨立控制,就可以通過將其TRK/SS引腳拉低,,強制每個LDO的輸出等于0V,。如果需要跟蹤或軟啟動功能,就使用一個與下面介紹的跟蹤或軟啟動電路并聯(lián)的開漏輸出,。如果不需要跟蹤和軟啟動,,那么一個具1kΩ串聯(lián)電阻器的標準CMOS輸出(1.8V至5V)就可以很好地完成工作了。
跟蹤/軟啟動控制
降壓型穩(wěn)壓器和每個LDO都有自己的跟蹤/軟啟動(TRK/SS)引腳,。當這個引腳低于0.75V基準時,,穩(wěn)壓器強制其反饋引腳等于TRK/SS引腳電壓而不是基準電壓。TRK/SS引腳有一個3μA的上拉電流源,。
軟啟動功能需要一個從TRK/SS引腳到地的電容器,。啟動時,這個電容器為0V,,這降至穩(wěn)壓器的輸出為0V,。電流源緩慢地給該電容器充電,使其電壓上升,,同時穩(wěn)壓器的輸出也成比例地斜坡上升,。一旦電容器電壓達到0.75V,,穩(wěn)壓器就鎖定到內部基準而不是TRK/SS電壓上。任何停機事件(過壓,、溫度過高,、欠壓)一發(fā)生,TRK/SS引腳就被拉低,,以給軟啟動電容器放電。
圖2 比例跟蹤波形
通過將從屬穩(wěn)壓器的TRK/SS引腳連接到一個從主穩(wěn)壓器輸出的電阻器分壓器上,,可以實現(xiàn)跟蹤功能,。主穩(wěn)壓器運用一個如前所述的普通軟啟動電容器,以產生控制其他穩(wěn)壓器的啟動斜坡,。電阻器分壓比設定跟蹤類型,,或者是一致跟蹤(分壓比等于從屬反饋分壓器的分壓比),或者是比例跟蹤(分壓比等于主反饋分壓器的分壓比加上一個小的偏移),。TRK/SS引腳還可以一起連接到單個電容器上,,以提供比例跟蹤,但是只有當LDO沒有通過拉高FB引腳而關斷(參見上面“兩個低壓差線性穩(wěn)壓器”一節(jié))時,,才能這么做,。
圖3 開關穩(wěn)壓器效率
使能和欠壓保護
LT3694/LT3694-1利用EN/UVLO引腳提供使能和用戶可編程的欠壓閉鎖功能。欠壓閉鎖可以防止受到脈沖展寬的影響,。該功能還可以保護輸入源免受過大電流的影響,,因為降壓型穩(wěn)壓器是一種恒定功率負載,當輸入源為低電平時,,吸取更大的電流,。當發(fā)生跳變時,欠壓閉鎖關斷所有3個穩(wěn)壓器,。
這兩種功能都使用EN/UVLO輸入端的一對內置的比較器,。使能比較器具0.5V門限,并啟動LT3694/LT3694-1內部的偏置電路,。當EN/UVLO低于使能門限時,,LT3694/LT3694-1處于關斷狀態(tài),在12V輸入時吸取不到1μA電流,。欠壓比較器具1.2V門限,,并有2μA的遲滯。UVLO遲滯是一種電流吸收器,,當EN/UVLO降至低于1.2V門限時啟動,。從VIN到EN/UVLO輸入的電阻器分壓器設定跳變電壓和遲滯。欠壓門限隨溫度變化保持很好的準確度,,以實現(xiàn)對跳變電壓的嚴格控制,。如果該功能未使用,,那么EN/UVLO引腳應該連接到VIN。
頻率控制
開關頻率從250kHz到2.5MHz是可調的,,用連接到RT引腳的單個電阻器設定,。較高的頻率允許使用較小的電感器和電容器,但是消耗更多功率,,且由于最短接通和斷開時間限制,,導致可允許的降壓范圍較小。
我們在這里可以看到LT3694和LT3694-1之間的差別,。LT3694的開關頻率可以同步至一個連接到SYNC引腳的外部時鐘,。RT引腳上的電阻器應該設定為能提供一個比同步頻率低20%的自由運行頻率。LT3694-1用CLKOUT引腳取代了SYNC引腳,,從而允許LT3694-1用作主時鐘,,以同步其他開關穩(wěn)壓器。CLKOUT產生一個以約50%占空比運行的時鐘信號,。
具電壓跟蹤的3輸出轉換器
圖1顯示了一個具6.3V至36V寬輸入范圍的轉換器,,該轉換器產生3個輸出:5V、3.3V和2.5V,。通過對一個公共的TRK/SS的設定,,這些輸出可以實現(xiàn)比例跟蹤。圖2顯示了3個輸出的啟動波形和使能信號,。圖3顯示了開關穩(wěn)壓器在不同輸入電壓時的效率,。
結論
LT3694/LT3694-1在一個纖巧的4mm x 5mm QFN或0引線TSSOP封裝中包括3個穩(wěn)壓器,提供了堅固和緊湊的電源解決方案,。一個穩(wěn)壓器是高效率開關穩(wěn)壓器,,其他兩個是低噪聲、低壓差線性穩(wěn)壓器,。僅需要幾個小型外部組件,,就可以建立一個極度緊湊的3輸出解決方案。