單芯片同步穩(wěn)壓器以很少的外部元件驅動4A負載

Joey Esteves

LTC3414 提供了一個緊湊而高效的電壓 穩(wěn)壓器解決方案，用于需要低輸出電壓（向下）的電子系統中的負載點轉換 至 0.8V），采用 2.5V 至 5V 電源總線。內部電源 MOSFET 開關的導通電阻僅為 67mΩ，允許 LTC3414 可提供高達 4A 的輸出電流 效率高達94%。LTC3414 通過以下方式節(jié)省空間 工作在高達 4MHz 的開關頻率下， 支持使用纖巧電感器和電容器。

LTC3414 采用一種恒定頻率、電流模式架構，能夠提供高達 4A 的輸出 當前。開關頻率可在 300kHz 和 4MHz，由一個外部電阻器提供;或者 它可以同步到一個外部時鐘，其中每個 開關周期從外部的下降沿開始 時鐘信號。為了改善熱管理， LTC3414 采用 20 引腳 TSSOP 封裝，具有 外露墊，便于傳熱。

LTC3414 可針對突發(fā)模式操作、脈沖跳躍或強制連續(xù)操作進行配置。突發(fā)模式操作可最大限度地提高輕負載 通過減少柵極提高效率并延長電池壽命 輕負載時的充電損耗 — 在無負載時，LTC3414 僅消耗 64μA 的電源電流。強迫 連續(xù)運行保持恒定頻率 在整個負載范圍內，使其更容易 濾除開關噪聲并降低射頻干擾— 對于 EMI 敏感型應用非常重要。脈沖跳躍 模式在輕負載之間提供了很好的折衷方案 效率和輸出電壓紋波。?

LTC3414 提供了對 突發(fā)箝位電流水平，實際上允許 突發(fā)頻率待變化。低突發(fā)模式 工作頻率可改善輕負載 效率，但光線之間存在權衡 負載效率和輸出電壓紋波 突發(fā)模式頻率降低，輸出紋波 略有增加。在 LTC3414 中，突發(fā)箝位為 通過改變同步/模式下的直流電壓進行調整 引腳在 0V 至 1V 范圍內。此引腳的電壓電平 設置每個期間的最小峰值電感電流 突發(fā)模式操作中的開關周期。脈沖跳躍 模式是通過連接同步/模式來實現的 引腳為零伏。在脈沖跳躍模式下，突發(fā)鉗位 設置為零電流和最小峰值電感 電流由 控制回路。脈沖跳躍通過提供盡可能低的電感器將輸出電壓紋波降至最低 電流紋波。

高效率2.5V/4A降壓型穩(wěn)壓器

圖1所示為一個2.5V降壓型DC/DC轉換器，該轉換器 配置為突發(fā)模式操作。此電路 從 2.5V至4.2V輸入。該電路的效率，如 圖7顯示，對于4.2V輸入電壓，最高可達2%。這 該電路的開關頻率由 單個外部電阻器，ROSC.以頻率工作 這種高點允許使用較低值（且物理上更小）的電感。

圖1.2.5V/4A 穩(wěn)壓器，突發(fā)模式操作。

圖2.效率與負載電流的關系 圖3中的3.2V至5.1V突發(fā)模式操作。

在此特定應用中，突發(fā)模式操作 在輕負載下保持高效率。爆裂 箝位電流由R2和R3分壓器設定， 在同步/模式下產生一個 0.49V 基準 針。這相當于大約 1.2A 的最小值 峰值電感電流，如圖2所示。

高效率3.3V/4A降壓型穩(wěn)壓器 帶所有陶瓷電容器

圖 3 顯示了一個 3.3V 降壓型 DC/DC 轉換器 使用所有陶瓷電容器。該電路提供 從 3V 輸入提供高達 3A 的穩(wěn)壓 4.5V 輸出 電壓。該電路的效率如圖4所示， 高達93%。陶瓷電容器成本低 和低 ESR，但許多開關穩(wěn)壓器難以使用它們工作，因為極低 ESR會導致環(huán)路不穩(wěn)定。相位裕量 控制回路可能會下降到不足的水平，而沒有 通常由零產生的零的幫助 鉭電容器的ESR更高。The LTC3414, 但是，包括 OPTI-LOOP 補償，其 允許它在陶瓷輸入下正常運行，并且 輸出電容器。LTC3414 提供了環(huán)路穩(wěn)定性 可在很寬的負載和輸出范圍內實現 正確選擇補償的電容器 I 上的組件?千針。

圖3.3.3V/4A穩(wěn)壓器，強制連續(xù)模式。

圖4.效率與負載電流的關系，5V至3.3V，強制連續(xù)。

結論

LTC?3414 是一款單片式、同步降壓型 非常適合應用的 DC/DC 轉換器 需要高達 4A 的輸出電流。其高開關量 頻率和內部低RDS（ON）電源開關 使得 LTC3414 成為實現緊湊型、 高效電源。

審核編輯：郭婷