從通信基礎(chǔ)設(shè)施到工業(yè)系統(tǒng)，寬輸入電壓范圍很常見(jiàn)。因此，高達(dá)100 V的輸入電壓必須轉(zhuǎn)換為24，12或5 V，并且可以使用較低的直流電壓為這些系統(tǒng)中的各種IC和電子負(fù)載供電。此外，在某些情況下，瞬態(tài)條件可以在低壓轉(zhuǎn)換器的輸入端接近高達(dá)100 V的電壓，在設(shè)計(jì)DC/DC電源時(shí)必須考慮到這一點(diǎn)。為了滿足這些要求，德州儀器，凌力爾特，Maxim Integrated等電源管理解決方案提供商已經(jīng)準(zhǔn)備好集成的高壓穩(wěn)壓器和控制器，簡(jiǎn)化了同步降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)，同時(shí)降低了物料清單（BOM）成本和更高的可靠性。

寬輸入電壓范圍

針對(duì)瞬態(tài)和浪涌，許多針對(duì)24和12 V電壓軌的穩(wěn)壓器的額定電壓為28或20 V，根據(jù)TI的白皮書“寬VIN電源管理IC”簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，降低BOM成本，提高可靠性，“Vijay Choudhary。為了保護(hù)這些器件免受更高電壓浪涌的影響，通常使用的保護(hù)鉗可將輸入電壓尖峰限制在低于額定電壓的水平（圖1）。然而，這些夾具增加了成本，面積和設(shè)計(jì)時(shí)間。另一種經(jīng)濟(jì)高效的解決方案是TI的LM5576。

圖1：電池供電系統(tǒng)中的通用低壓穩(wěn)壓器采用電壓鉗位保護(hù)輸入電壓浪涌。1

圖2：具有高電壓額定值的TI LM5576消除了輸入鉗位保護(hù)電路。

在某些應(yīng)用中，您需要額外的安全邊際。雖然較低電壓調(diào)節(jié)器IC可能在理論上有效，但使用更高電壓的對(duì)應(yīng)物可為設(shè)計(jì)人員帶來(lái)一些緩解。 TI表示，具有足夠電壓裕量的DC/DC控制器或穩(wěn)壓器為設(shè)計(jì)人員提供了很大的靈活性。其中一個(gè)部分是LM5017。 LM5017是一款100 V 600 mA恒定導(dǎo)通時(shí)間（COT）同步降壓穩(wěn)壓器，集成了高側(cè)和低側(cè)MOSFET，可用于需要不同輸入和輸出軌的多種應(yīng)用，如圖3所示。由于它可以高效工作調(diào)節(jié)更高的電壓，非常適合48 V電信和42 V汽車電源總線軌。保護(hù)功能包括熱關(guān)斷，欠壓鎖定（UVLO），最小強(qiáng)制關(guān)斷時(shí)間和智能電流限制。

圖3：高壓恒定導(dǎo)通時(shí)間（COT） LM5017等同步降壓穩(wěn)壓器可以部署在需要不同輸入和輸出軌的多種應(yīng)用中對(duì)于更高電流的應(yīng)用，TI的LM5116和LM5117等高壓集成控制器可以處理5.5至65 V的各種輸入電源。內(nèi)置的高端和低端MOSFET驅(qū)動(dòng)器可提供3 A的峰值電流。主要功能包括仿真峰值電流模式控制，用戶可編程輸出，可編程工作頻率，熱關(guān)斷，逐周期電流限制和可調(diào)節(jié)線路欠壓鎖定。控制器采用功率增強(qiáng)型HTSSOP-20封裝，帶有芯片連接墊，有助于散熱。

其他解決方案

類似的寬輸入同步降壓DC/DC控制器和穩(wěn)壓器IC也可從凌力爾特公司和Maxim公司獲得集成。凌力爾特LTC3891的額定輸入電壓范圍為4至60 V，旨在防止高壓瞬變，在汽車?yán)鋯?dòng)過(guò)程中繼續(xù)運(yùn)行，并涵蓋廣泛的輸入源和電池化學(xué)成分。因此，它可以適應(yīng)各種中間總線電壓。輸出電壓可設(shè)置為0.8至24 V，輸出電流高達(dá)25 A，效率高達(dá)95％，非常適合12或24 V汽車，重型設(shè)備，工業(yè)控制，機(jī)器人和電信應(yīng)用。由于降壓控制器適用于電池供電設(shè)備，因此IC可在睡眠模式下提供非常低的靜態(tài)電流。 LTC3891的數(shù)據(jù)手冊(cè)在休眠模式下僅顯示50μA的靜態(tài)電流。此外，過(guò)壓比較器可以防止瞬態(tài)過(guò)沖以及可能在輸出端產(chǎn)生過(guò)壓的其他條件。其他功能包括可選的連續(xù)，脈沖跳躍或輕負(fù)載時(shí)的低紋波突發(fā)模式操作，可選電流限制，極低壓差操作，可調(diào)輸出電壓軟啟動(dòng)或跟蹤，電源良好輸出電壓監(jiān)視器，無(wú) - 啟動(dòng)期間的電流折返。

同樣，Maxim Integrated的同步降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器MAX17505（圖4）可處理4.5至60 V的電壓輸入范圍，以提供0.9 V的輸出電壓如圖4所示：利用集成同步MOSFET和補(bǔ)償電路，MAX17505需要很少的外部元件，可在寬輸入電壓范圍內(nèi)提供穩(wěn)壓輸出。同步MOSFET與補(bǔ)償電路集成在一起，MAX17505最大限度地減少了外部元件的需求，從而以更低的成本完成解決方案。低阻抗片上MOSFET確保滿載時(shí)的高效率并簡(jiǎn)化電路板布局。此外，可編程軟啟動(dòng)功能可降低輸入浪涌電流，輸出使能/欠壓鎖定引腳（EN/UVLO）允許設(shè)計(jì)人員以所需的輸入電壓電平開啟器件。此外，開漏復(fù)位引腳在成功調(diào)節(jié)輸出電壓后為系統(tǒng)提供延遲的電源良好信號(hào)。

簡(jiǎn)而言之，寬輸入高壓同步降壓控制器和穩(wěn)壓器IC使其易于創(chuàng)建穩(wěn)壓DC/DC轉(zhuǎn)換器，可在輸入軌上處理高達(dá)100 V的電壓。通過(guò)消除輸入電壓鉗位電路，這些電源管理IC還降低了構(gòu)建此類轉(zhuǎn)換器的成本，同時(shí)提高了其可靠性并簡(jiǎn)化了電路板布局。工程師會(huì)發(fā)現(xiàn)有幾家供應(yīng)商可以滿足這些需求。