新型 LTC?1266 是一款同步、降壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓控制器，能夠驅(qū)動(dòng)兩個(gè)外部、N 溝道 MOSFET 開(kāi)關(guān)。N 溝道 MOSFET 的卓越性能使 LTC1266 能夠在 10A 或更高的負(fù)載條件下實(shí)現(xiàn)高效率，而只需很少的附加組件。突發(fā)模式操作可在輕負(fù)載條件下提供高效率 — 對(duì)于 90mA 至 10A 負(fù)載，效率高于 10%。高效率提供 10A 電流的能力對(duì)于為奔騰處理器應(yīng)用供電至關(guān)重要。?

LTC1266 基于 LTC1148 架構(gòu)，并具有此成功產(chǎn)品的大部分特性，包括具有自動(dòng)突發(fā)模式操作的恒定關(guān)斷時(shí)間、電流模式架構(gòu)。引腳可選的停機(jī)模式可將 DC 電源電流減小至 40μA。LTC1266 還提供了頂部驅(qū)動(dòng)器的引腳可選相位，因而除了一個(gè)全 N 溝道降壓型穩(wěn)壓器之外，還允許其實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有高側(cè) P 溝道的低壓差穩(wěn)壓器或一個(gè)升壓型穩(wěn)壓器。LTC1266 的其他新功能包括一個(gè)片內(nèi)低電池比較器、引腳可禁用的突發(fā)模式操作、更寬的電源電壓范圍 （3.5V 至 20V）、1% 負(fù)載調(diào)整率和更高的 400kHz 最大頻率。

N 通道與 P 通道

LTC1266 能夠以高效率驅(qū)動(dòng)大負(fù)載的關(guān)鍵在于其能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)頂部和底部 N 溝道 MOSFET。N 溝道 MOSFET 在高電流下優(yōu)于 P 溝道的 RDS（ON）以及較低的N溝道器件的柵極電容。補(bǔ)償更高的RDS（ON），P溝道尺寸通常更大，導(dǎo)致柵極電容更高。效率與兩個(gè)R成反比DS（ON）和柵極電容。更高的RDS（ON）由于較高的 I 而降低效率2R 損耗并限制 MOSFET 在不超過(guò)熱限制的情況下可以處理的最大電流。較高的柵極電容會(huì)增加損耗，因?yàn)樵诿總€(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)打開(kāi)和關(guān)閉 MOSFET 所需的電荷會(huì)增加。

盡管如此，P溝道MOSFET仍然可以在低電流和低壓差應(yīng)用中發(fā)揮作用，因?yàn)樗鼈兛梢栽?00%占空比下工作。LTC1266 提供了驅(qū)動(dòng) N 溝道或 P 溝道的能力。

驅(qū)動(dòng) N 溝道 MOSFET

P溝道還有另一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)——柵極驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單。由于P溝道的負(fù)閾值，柵極電位必須降低到源極以下（在V處在） 至少 VGS（ON）以將其打開(kāi)。因此，頂部 MOSFET 可以在可用電源軌 V 之間選通在和地面。

驅(qū)動(dòng)N溝道頂部MOSFET并不是那么簡(jiǎn)單。當(dāng)頂部 MOSFET 導(dǎo)通時(shí)，源極被上拉至 V在.由于N溝道具有正閾值電壓，因此柵極必須至少高于源極V。GS（ON）.因此，頂部驅(qū)動(dòng)器必須在接地和V之間擺動(dòng)在+ VGS（ON）.這需要第二個(gè)更高的電源軌，至少等于V在+ VGS（ON）.

有兩種方法可以獲得這種更高的軌道。最直接的方法是使用已經(jīng)可用的更高電源軌，就像大多數(shù)采用 12V 電源的臺(tái)式機(jī)系統(tǒng)一樣。請(qǐng)注意，壓水堆 V在LTC1266 的輸入專用于為內(nèi)部驅(qū)動(dòng)器供電，并且獨(dú)立于主電源輸入。壓水堆五號(hào)在電壓不能超過(guò) 18V（最大 20V），將輸入電壓限制為 18V – VGS（ON）.對(duì)于具有邏輯電平MOSFET的轉(zhuǎn)換器，這限制了V在至約13.5V。壓水堆五號(hào)在電壓還必須滿足其最低要求 V在+ VGS（ON）（10V至5.3V轉(zhuǎn)換器約為3V），以免在較大輸出負(fù)載下由于電導(dǎo)不足而燒毀高端MOSFET。如果沒(méi)有更高的電源軌，可以使用電荷泵電路泵浦V在到所需的水平。

基本電路配置

圖 1 和圖 2 示出了 LTC1266 的兩種基本電路配置。圖 1 示出了采用充電泵配置的 LTC1266，該配置旨在提供 3.3V/10A 輸出。Si4410 是 Siliconix 的新型邏輯級(jí)表面貼裝 N 溝道 MOSFET，在 V 時(shí)僅提供 0.02Ω 的導(dǎo)通電阻一般事務(wù)人員= 4.5V，從而以最少的元件提供10A解決方案。效率曲線顯示，轉(zhuǎn)換器在90A時(shí)的效率仍接近10%。由于使用了電荷泵配置，PWR V在= 2 × V在加上交換機(jī)節(jié)點(diǎn)上的任何其他振鈴。由于本電路中的交流電流較高，我們建議使用低ESR OS-CON或AVX輸入/輸出電容，以保持效率和穩(wěn)定性。

圖 1A.全N溝道單電源5V至3.3V/10A穩(wěn)壓器。

圖 1b.圖1a電路效率。

圖 2a.全N溝道3.3V/5A穩(wěn)壓器，驅(qū)動(dòng)器由外部電源V供電在供應(yīng)。

圖 2b.圖2a電路效率。

圖2所示的全N溝道外部PWR VIN電路是一個(gè)3.3V/5A表面貼裝轉(zhuǎn)換器。根據(jù)公式IOUT = 100mV/RSENSE，選擇電流檢測(cè)電阻值以將最大電流設(shè)置為5A。當(dāng) VIN = 5V 時(shí)，5μH 電感器和 130pF 定時(shí)電容器提供 175kHz 的工作頻率和 1.25A 的紋波電流。Si9410 N 溝道 MOSFET 的 VGS（ON） 為 4.5V;因此，外部 PWR VIN 上的最小允許電壓為 VIN（MAX） + 4.5V。另一方面，PWR VIN應(yīng)保持在18V的最大安全電平以下，將VIN限制為18V – 4.5V = 13.5V。兩個(gè)應(yīng)用電路演示了 LTC3 的固定 3.1266V 版本。LTC1266 還提供固定 5V 和可調(diào)版本。所有三個(gè)版本均采用 16 引腳窄體 SOIC 封裝。

結(jié)論

新型 LTC?1266 同步降壓型穩(wěn)壓控制器是首款能夠利用 N 溝道 MOSFET 的卓越性能來(lái)最大限度地提高效率并為高電流轉(zhuǎn)換器提供低成本、緊湊解決方案的線性技術(shù)同步控制器。該產(chǎn)品提供的額外功能，突發(fā)模式抑制和低電池電量比較器，使其成為各種應(yīng)用的理想選擇。

審核編輯：郭婷