LTC3406、LTC3406-1.5、LTC3406-1.8、LTC3406B、LTC3406B1.5 和 LTC3406B-1.8 是業界首款單片式同步降壓型穩壓器,能夠在 600mm 扁平的 ThinSOT 封裝中提供 1mA 的輸出電流。這些設備旨在節省空間并提高電池供電便攜式設備的效率。LTC3406 系列采用突發模式操作以提高輕負載條件下的效率,在無負載時僅消耗 20μA 的電源電流。對于噪聲敏感型應用,LTC3406B 系列可停用突發模式操作,并在輕負載條件下以脈沖跳躍模式工作。在停機模式中,兩者的靜態電流消耗均小于 1μA。
節省空間
LTC3406 / LTC3406B 系列的所有功能都旨在使電源纖巧而高效。整個穩壓器可以安裝在 5mm × 7mm 電路板空間中。這些器件是采用恒定頻率、電流模式架構的高效單芯片同步降壓穩壓器。其片內功率 MOSFET 提供高達 600mA 的連續輸出電流。其內部同步開關可提高效率,無需外部肖特基二極管。內部環路補償消除了額外的外部元件。
多才多藝
這些器件具有 2.5V 至 5.5V 的通用輸入電壓范圍,非常適合單節鋰離子電池或 3 節 NiCd 和 NiMH 應用。低壓差的 100% 占空比能力允許從電池中提取最大能量。在壓差條件下,輸出電壓由輸入電壓減去內部P溝道MOSFET兩端的壓降和電感電阻決定。固定電壓輸出版本(提供 1.5V 和 1.8V)無需外部分壓器進行反饋,進一步節省空間并提高效率。可調電壓輸出版本 — LTC3406 和 LTC3406B — 允許利用兩個電阻器在外部設置輸出電壓,以設定高于 0.6V 內部基準電壓的任何值。
故障保護
LTC3406 和 LTC3406B 針對輸出過壓、輸出短路和功率過耗散情況提供保護。當檢測到輸出端的過壓情況(高于標稱值 >6.25%)時,頂部 MOSFET 關斷,直到故障消除。當輸出短路至地時,振蕩器的頻率減慢至210kHz,以防止電感電流失控。當V時頻率恢復到1.5MHzFB允許上升至0.6V。當存在功率過耗散條件且結溫達到約160°C時,熱保護電路關斷功率MOSFET,從而使器件冷卻。當溫度降至150°C時,恢復正常運行。
高效的突發模式操作 (LTC3406 系列)
在突發模式操作中,內部功率 MOSFET 根據負載需求間歇性工作。正常開關的短突發周期之后是較長的空閑周期,其中負載電流由輸出電容器提供。在空閑期間,功率 MOSFET 和任何不需要的電路被關斷,從而將靜態電流減小至 19μA。空載時,輸出電容通過反饋電阻緩慢放電,導致極低頻率突發周期,僅增加幾微安的電源電流。
用于低噪聲的脈沖跳躍模式 (LTC3406B 系列)
脈沖跳躍模式可降低輸出紋波,從而減少對音頻電路的可能干擾。在脈沖跳躍模式下,在較低的負載電流下保持恒定頻率操作,以降低輸出電壓紋波。如果負載電流足夠低,最終會發生周期跳躍以維持穩壓。在輕負載下,脈沖跳躍模式下的效率低于突發模式操作,但當輸出負載超過50mA時,與突發模式操作相當。
采用全陶瓷電容器的1.8V/600mA降壓型穩壓器
圖 1 示出了 LTC3406 / LTC3406B-1.8 在全采用陶瓷電容器時的應用。這種特殊的設計可在 600.1V 時提供 8mA 負載,輸入電源介于 2.5V 至 5.5V 之間。陶瓷電容器具有小尺寸和低等效串聯電阻(ESR)的優點,使得輸入和輸出的紋波電壓非常低。對于給定的封裝尺寸或電容值,陶瓷電容器的ESR低于其他大容量、低ESR電容器類型(包括鉭電容器、鋁和有機電解電容器)。由于 LTC3406 / LTC3406B 的控制環路不依賴于輸出電容器的 ESR 來實現穩定操作,因此陶瓷電容器可用于實現非常低的輸出紋波和小電路尺寸。圖 2 和圖 3 分別顯示了 LTC50-600.3406 和 LTC1B-8.3406 對 1mA 至 8mA 負載階躍的瞬態響應。
圖1.采用全陶瓷電容器的1.8V/600mA降壓型穩壓器。
圖2.LTC3406-1.8 對一個 50mA 至 600mA 負載階躍的瞬態響應。
圖3.LTC3406B-1.8 對一個 50mA 至 600mA 負載階躍的瞬態響應。
效率考慮因素
圖 4 示出了 LTC3406-1.8 (使能突發模式操作) 在不同電源電壓下的效率曲線。突發模式操作可顯著降低靜態電流,即使在極輕負載下也能實現高效率。
圖4.效率與負載電流的關系 LTC3406-1.8.
圖 5 顯示了 LTC3406B-1.8 (使能脈沖跳躍模式) 在不同電源電壓下的效率曲線。脈沖跳躍模式可在較低負載電流下保持恒定頻率操作。這必然會增加柵極電荷損耗和開關損耗,從而影響輕負載時的效率。在較高負載下,效率仍可與突發模式操作相媲美。
圖5.效率與負載電流的關系 LTC3406B-1.8.
審核編輯:郭婷
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