钜大LARGE | 点击量：543次 | 2021年12月23日
两个单片DC/DC转换器缩小汽车电池供电型应用尺寸
当一个相对高的电压轨（12V）必须降至相对低的电平（3.3V、1.8V）时，传统上采用的转换器是一个驱动外部MOSFET的DC/DC开关控制器。在很多应用中，用单片稳压器取代典型的控制器MOSFET二极管组合式电路则可节省占用空间、设计时间和成本。问题是，就很多单片降压型转换器而言，12V电压轨太高，这类转换器通常不能在输入高于6V的情况下使用。此外，开关损耗使得实际上无法在高于约1MHz时工作，从而排除了使用最小电感器这种可能性，因此单片稳压器在尺寸上的一些优势发挥不了用途。
LTC3601和LTC3604是高性能单片同步降压型稳压器，分别能供应高达1.5A和2.5A的电流。这两款器件在3.6V至15V的宽输入电压范围内工作，这样的范围涵盖了手持式设备、pC以及汽车中使用的电池化学组成。它们独特的恒定频率/受控接通时间架构供应20ns的最短接通时间，非常适用于要高开关频率和快速瞬态响应，同时能保持高效率的高降压比应用。
要最少组件的默认配置
为了减少外部组件数目、降低成本并节省设计时间，开关频率和环路补偿可以用简单的引脚设置。图1显示了一个典型应用。为了能以2MHz频率工作，振荡器频率设定引脚（RT）连接到内部3.3V稳压器输出引脚（INTVCC）。当补偿引脚（ITH）连接到INTVCC时，运用默认补偿，从而出现一个干净的负载瞬态响应（图2）。
图1从宽输入范围到3.3V/2.5A的应用
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
图2图1电路的快速瞬态响应
工作频率在800kHz~4MHz范围内，可用一个RT到地之间的外部电阻器编程。就开关噪声敏感应用而言，LTC3601和LTC3604可在相同的频率范围内从外部同步，而不管RT的状态如何。无需外部pLL组件实现同步。
有些应用在工作时要求移动开关频率，通常是为了避开相邻无线接收器的干扰。图3显示了甚至当MODE/SYNC引脚引入的同步频率迅速变化时，输出电压的偏离也是很小。
图3同步开关频率可以随时移动，而且VOUT的变化很小
这两款IC都能以可选的突发模式（BurstMode）工作，以在小负载电流时实现卓越的效率（图4），又或者可采用强制持续模式，该模式舍弃轻负载效率，以换取最小输出纹波和恒定频率工作。即使这样，以突发模式工作时的纹波一般也仅为20mV.
图4突发模式工作在轻负载时出现高效率，而低RDS（ON）开关在最大负载时保持高效率
内置的内部400us软启动按时器防止启动时VIN中出现电流浪涌。通过让TRACK引脚斜坡上升，或在TRACK引脚到地之间连接一个电容器（tSS=430000xCTRACK/SS），可以实现较长的软启动时间。开漏pGOOD引脚监视输出，假如输出电压偏离稳定点±8%,该引脚就拉低。额外的VIN过压和短路保护有助于形成一个全面坚固的IC.
高频、低占空比--没问题
很多微处理器都要1.x的低电压轨，但是它们也用于要高开关频率的应用中，这类应用以高开关频率保持采用外型很小的无源组件、并使关键频段避开RF干扰。问题是，要实现高降压比和高开关频率这不可思议的组合可能是难以捉摸的，因为要这么短的最短接通时间。图5显示LTC3604用在一个4MHz、12V~1.8V应用中的原理图。这个应用要求的38ns接通时间远大于LTC3604的20ns最短接通时间。
图5LTC3604可在高频（4MHz）和低占空比情况下工作
从而供应紧凑的占板面积并允许高降压比
图5的设计利用了LTC3604的几个特点。通常最低输入电压为3.6V,但是在这里，通过在VIN到RUN引脚之间新增一个电阻分压器，欠压闭锁提高到6V.通过在TRACK引脚到地之间新增10nF电容，软启动时间提高到4.3ms.开关频率同步至一个外部供应的4MHz频率。假如这个外部源出故障，那么内部振荡器（也设定为4MHz）将接管，最后，环路补偿是从外部实现的。
结论
LTC3601和LTC3604是新一代单片DC/DC转换器系列的成员，能应对相对高的输入电压和较低的占空比。这些器件紧凑的尺寸、高性能和要很小外部组件的设计，使它们非常适用于紧凑型应用，如汽车电池供电型应用。这两款IC都采用紧凑和耐热增强型3mmx3mmQFN和MSOp封装。
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