两个单片式DC／DC转换器缩小电池供电应用

作者：Mylien Tran and Theo Phillips

当相对较高的电压轨（12V）必须降压到相对较低的电平时 （3.3V，1.8V），传统的首选转换器是DC/DC开关控制器，用于驱动 外部 MOSFET。在许多应用中，取代典型的控制器MOSFET二极管 与单片稳压器组合将节省空间、设计时间和成本。问题在于12V电源轨对于许多单芯片降压转换器来说太高了，这 通常不能与6V以上的输入一起使用。此外，开关损耗通常防止在~1MHz以上实际操作，排除使用尽可能小的可能 电感器，最终否定了单片稳压器的一些尺寸优势。

LTC®3601 和 LTC3604 是高性能单片式同步降压型稳压器，能够分别提供高达 1.5A 和 2.5A 的电流。它们在 3.6V 至 15V 的宽输入电压范围内工作，该范围包括手持设备、PC 和汽车中的电池化学成分。其独特的恒定频率/受控导通时间架构具有 20ns 的最小导通时间，非常适合需要高开关频率和快速瞬态响应同时保持高效率的高降压比应用。

默认配置 最少的组件

为了减少外部元件数量、成本、 以及设计时间、开关频率和 环路补偿可通过简单的方式设置 引脚配置。图 1 显示了一个典型的应用。要启用 2MHz 操作， 振荡器频率编程引脚 （RT） 连接到内部 3.3V 稳压器 输出引脚（INTVCC）。违约补偿 在补偿时应用 引脚（ITH）与INTVCC绑定，产生 干净的负载瞬态响应（图 2）。

图1.宽输入范围至 3.3V、2.5A 应用。


图2.图1所示电路的快速瞬态响应。

工作频率可编程 从 800kHz 到 4MHz，带外部从RT到地的电阻。用于开关噪声敏感 应用， LTC3601 和 LTC3604 可在外部同步 在相同的频率范围内 无论 RT 的状态如何。无外部同步需要 PLL 组件。

一些应用程序需要转移 工作期间的开关频率， 通常避免干扰相邻 无线电接收器。图 3 显示 输出电压偏差最小即使引入同步频率 在模式/同步正在迅速变化。

图3.同步开关频率可以动态转换，V变化很小外.

两款IC均具有可选的突发模式操作，可在低电平时实现出色的效率 负载电流（图 4），或者强制连续模式，这给出了 提高轻负载效率，实现最低 输出纹波和恒定频率 操作。即便如此，突发模式操作 纹波通常仅为20mV。®

图4.突发模式操作可在轻负载下产生高效率和低 RDS（ON）开关在最大负载下保持高效率。

内置内部400μs软启动定时器 防止 V 处的电流浪涌在在 启动。更长的软启动时间 通过斜坡跟踪引脚实现 或从 TRACK 引脚连接电容器 接地 （t党卫军= 430，000 × C履带/不锈钢).一 开漏 P好引脚监控输出 如果输出电压为 ±8%，则拉低 从监管角度来看。附加的 V在过压和短路保护 打造全方位坚固耐用的 IC。

高频、低占空比 循环，没问题

许多微处理器需要低电压 1.x 伏电源轨，但它们也驻留在 需要高开关的应用 保持无源元件的频率 体积小，避免射频干扰与关键 频带。问题是 实现高 降压比和高开关频率可能难以捉摸，因为它需要 这么短的最短导通时间。图5 显示了 LTC3604 的原理图 4 MHz、12V–1.8V 应用。38ns 此应用程序所需的准时是 远高于 LTC3604 的 20ns 最小值。

图5.LTC3604可在高频（4 MHz）和低占空比下工作，以紧凑的占位面积实现高降压比。

图 5 中的设计利用了 LTC3604 的许多特性。通常为最小输入电压 为3.6V，但此处欠压锁定 通过增加一个电阻器提高到 6V V 的分频器在以运行。软启动通过添加时间增加到 4.3ms 从轨道到地的 10nF 电容。 开关频率同步 从外部电源到 4MHz。 如果该源失败，则内部 振荡器（也设置为4MHz）将接管。 最后，环路补偿是外部的。

结论

LTC3601 和 LTC3604 是 新一代单片式 DC/DC 转换器 能够处理相对较高 输入电压和较低的占空比。他们 紧凑的尺寸、高性能和最小的 组件设计使其成为理想之选 适用于紧凑型应用。两个 IC 都是 提供紧凑、热增强型 3mm × 3mm QFN 和 MSOP 封装。