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堅(jiān)固耐用的DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器可抵抗3V輸入浪涌

星星科技指導(dǎo)員 ? 來源:ADI ? 作者:Chuen Tan ? 2023-04-11 11:21 ? 次閱讀

工業(yè)和測試設(shè)備通常必須在相對不受穩(wěn)壓的9V至24V電源軌上運(yùn)行,該電源軌還支持機(jī)電設(shè)備的高電流和感性負(fù)載切換。當(dāng)此類設(shè)備打開和關(guān)閉時,瞬時電涌會中斷功率流,導(dǎo)致電壓波動和電源軌上的大過壓尖峰。

LTC?3631、LTC3632 和 LTC3642 是穩(wěn)健的單片式 DC/DC 降壓型解決方案,即使在易失電壓環(huán)境中也能產(chǎn)生一個穩(wěn)壓良好的電源。所有器件均可在寬輸入電壓范圍內(nèi)工作,并承受重復(fù)的60V浪涌(見表1)。輸出電壓不受輸入中較大電壓擺幅的影響(見圖1)。

LTC3631 LTC3632 LTC3642
最大輸出電流 100毫安 20毫安 50毫安
輸入電壓工作范圍 4.5V?45V 4.5V?50V 4.5V?45V
輸入電壓絕對最大值 60 60 60

pYYBAGQ02GSASwpfAABxK2XVEJU516.png

圖1.盡管輸入上有一個 >3642V 的尖峰,LTC45 仍繼續(xù)調(diào)節(jié)輸出。

緊湊且易于使用

LTC3642 采用緊湊的 3mm × 3mm DFN 和 MS8E 封裝,并集成了 MOSFET,如圖 2 所示。它非常易于使用,無需環(huán)路補(bǔ)償。3.3V 和 5V 固定輸出版本僅需兩個電容器和一個電感即可工作(參見圖 3)。

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圖2.LTC3642-3.3/5 的解決方案尺寸采用 3mm × 3mm DFN 封裝。

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圖3.對于 LTC3642EDD-3.3/5,只需兩個電容器和一個電感器即可工作。

這些器件的恒定峰值開關(guān)電流閾值本身可保護(hù)它們免受輸出短路的影響。此外,這些器件中的每一個都可以降低其峰值開關(guān)電流門限,從而可以使用更小的輸入和輸出電容。

當(dāng)采用一個高輸入電壓源工作時,LTC3642 的 RUN 引腳可任選地配置為增加其欠壓閉鎖 (UVLO)。在輸入電壓超過UVLO之前,輸入與負(fù)載保持?jǐn)嚅_狀態(tài)。RUN 引腳可直接連接到輸入電壓,并可與遲滯引腳一起使用,以防止在惡劣環(huán)境中由于噪聲輸入電源和高壓耦合而導(dǎo)致不必要的 UVLO 觸發(fā)。當(dāng)高于 UVLO 時,LTC3642 利用一個內(nèi)部 0.75ms 定時器軟啟動其輸出。通過在SS引腳中添加一個外部電容,可以延長軟啟動定時器的持續(xù)時間。

高效率

線性穩(wěn)壓器不同,LTC?3642 是一款單片式同步降壓型穩(wěn)壓器,其不會因輸入和輸出之間的 IR 壓降而遭受顯著的功率損耗。突發(fā)模式操作也實(shí)現(xiàn)了高效率,可減少輕負(fù)載時的開關(guān)活動,從而將開關(guān)損耗降至最低。圖4顯示了從輕負(fù)載一直到滿負(fù)載的相當(dāng)恒定的效率曲線。在停機(jī)模式期間,即使在最大輸入電壓為 3V 時,該器件也僅吸收 45μA 電流。憑借如此高的效率,LTC3642 非常適合電池供電的機(jī)動車輛、便攜式醫(yī)療儀器和某些汽車應(yīng)用。

poYBAGQ00kKARnEvAACaoD7fzCI719.png

圖4.圖3所示電路的效率。

正負(fù)轉(zhuǎn)換器

LTC3642 能夠在不使用變壓器的情況下從一個正輸入電壓產(chǎn)生一個負(fù)輸出電壓 (參見圖 5)。在這種配置中,LTC3642 實(shí)際上以一種反相降壓-升壓模式運(yùn)作。其寬輸入電壓范圍(高達(dá)45V)提供了足夠的裕量來產(chǎn)生?0.8V至?40.5V之間的任何負(fù)電壓。圖 6 示出了 LTC3642 從啟動時從一個 24V 輸入電源產(chǎn)生一個 ?12V 輸出。LTC3642 在這種配置中具有固有的穩(wěn)定性,無需外部補(bǔ)償組件。

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圖5.從正 24V 輸入電壓產(chǎn)生 12V 負(fù)輸出電壓。

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圖6.LTC3642 的寬輸入電壓擺幅使其適合于從正輸入電壓產(chǎn)生一個負(fù)輸出。

結(jié)論

LTC?3642、LTC3631 和 LTC3632 是堅(jiān)固耐用的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器,適用于必須由穩(wěn)壓不良的高電壓軌產(chǎn)生穩(wěn)定電壓輸出的應(yīng)用。其緊湊的尺寸和高效率使其易于在各種低功耗應(yīng)用中使用,包括移動和電池供電設(shè)備。

審核編輯:郭婷

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