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基于LT3782的大電流升壓電路設計
摘要: 該文提出基于兩相步進升壓型DC/DC控制器LT3782設計大電流輸出的升壓型DC/DC模塊的方法。
Abstract:
Key words :

  引 言

  由于移動通信等技術的迅猛發(fā)展,對車載設備電源提出了更高的要求,。急需一種將汽車電瓶的12 V電壓轉(zhuǎn)換為16 V,,18.5 V,,24 V等多路輸出的電源,要求每路輸出的電流可以達到7 A。由于市面上的升壓DC/DC達不到電流需求,目前常采用將12 V電瓶電壓逆變到交流220 V,,再由交流220 V產(chǎn)生直流18.5 V等多路輸出的方法,雖然其可以達到電流需求,,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升壓型DC/DC控制器LT3782" title="LT3782">LT3782設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)的兩相步進升壓型DC/DC控制器,,28引腳SSOP封裝芯片,開關頻率在150~500 kHz之間可編程,,由于采用兩相BOOST" title="BOOST">BOOST拓撲結構,。對輸出場效應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引腳用來設定開關頻率,;20和23BGATE引腳用來驅(qū)動場效應管的柵極;8,,9,,1 2和13SENSE引腳用來反饋場效應管的輸出電流;16引腳是輸出電壓反饋引腳,該腳電壓為2.44 V,,通過反饋電阻可以設定輸出電壓值,。17引腳是低電壓關斷引腳,當該引腳的電壓大于2.45 V時,,器件才開始工作,,當該引腳的電壓小于0.3 V時,器件進入低電壓關斷模式,。14引腳是軟啟動引腳,,當加電時,輸出電壓從0 V漸變到設定的輸出電壓值,,典型的啟動時間可以由下式計算:

t=2.44C/10

  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,。

LT3782的管腳圖

  2 電路實現(xiàn)

  2.1 開關電源" title="開關電源">開關電源總體設計

  電路實現(xiàn)如圖2所示,,12 V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溝道場效應管Q1和Q2,,場效應管輸出分別經(jīng)肖特基二極管D1和D2整流后,,由電容C7濾波輸出。

電路實現(xiàn)

  2.2 開關電源參數(shù)設定

  圖2中,,電阻R1用來設定LT3782的開關頻率,,LT3782的開關頻率在150~500 kHz之間可編程。這里選取開關頻率為250 kHz,,參照圖3取電阻值R1=75 kHz,。

LT3782開關頻率與設定電阻值關系圖

  參照LT3782數(shù)據(jù)手冊,通過輸入/輸出電壓關系和占空比可以推算出N溝道場效應管的峰值電流約為15 A,。通過設定電阻R8和R10的阻值可以設定電源的限制電流,,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60 mV,,因而電阻R8和R10的阻值為0.004 Ω。

  輸出電壓是通過設定電阻R13,R7和R11的比例關系來設定的,,LT3782的FB腳電壓為2.44 V參考電壓,,這樣輸出電壓可以通過下式計算:

公式

  汽車電瓶的過放電保護是通過設定該電源的最低工作電壓實現(xiàn)的。當LT3782的RUN管腳電壓高于2.45 V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10 V時,,該電源才能正常工作,,避免了電瓶的過放電。

  3 電路測試

  為了驗證該開關電源性能,采用如圖4所示的方法進行驗證,。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6574A-J07。它的輸出電流最高可達42 A,,輸出電壓在O~50 V范圍內(nèi)可調(diào),,輸出負載采用建伍的PEL102-201,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。

LT3782開關電源測試電路

  4 結 語

  基于美國凌力爾特公司生產(chǎn)的兩相步進升壓型DC/DC控制器LT3782,,設計了一款大電流輸出的升壓型DC/DC模塊,。該模塊在12 V汽車電瓶供電下,根據(jù)需要可以提供高達7 A電流的24 V,,18.5 V等多種輸出,,由于采用兩相DC/DC新技術,電源效率達到90%以上,。比電源經(jīng)過轉(zhuǎn)換到交流220 V后,,再轉(zhuǎn)換成所需電壓的方法,效率明顯提高,,符合當前建設節(jié)約型社會的發(fā)展方向,,實用性更強。

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