雙通道單片式降壓型開關(guān)穩(wěn)壓器應(yīng)用電路
出處:FERRY_CUI 發(fā)布于:2010-05-17 11:04:38
電子設(shè)備的發(fā)展趨勢是體積越來越小,而功率要求則在不斷攀升以滿足多功能化的需要。為了節(jié)省功率和控制發(fā)熱量,人們希望采用開關(guān)穩(wěn)壓器,因?yàn)槠湫矢哂诰€性穩(wěn)壓器。
如何在不使終產(chǎn)品發(fā)生過熱的情況下限度地獲取電源的可用功率? LT3506和LT3506A就是具備這種能力的產(chǎn)品實(shí)例。這些雙通道1.6A降壓型單片式穩(wěn)壓器簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)師的工作任務(wù)。它們免除了增設(shè)外部電源開關(guān)的需要,因而縮減了解決方案的外形尺寸和物料成本。它們的輸出可低至0.8V,從而滿足了型DSP的需求。集成雙輸出信道減少了組件數(shù)目,而兩個(gè)通道的反相開關(guān)操作則限度地提升了效率,并降低了輸入電流紋波和 EMI。LT3506 和LT3506A 均具有0.8V的高準(zhǔn)確度電壓基準(zhǔn)。
LT3506和LT3506A的主要區(qū)別在于開關(guān)頻率。LT3506A的開關(guān)頻率為1.1MHz,而LT3506的開關(guān)頻率則為575kHz。較高的開關(guān)頻率允許采用外形較小的組件。如需提供較低的輸出電壓 (即:低于3.3V),則在 VOUT/VIN(MAX)小于15%的情況下,建議采用LT3506。較低的開關(guān)頻率選項(xiàng)常常能夠?qū)崿F(xiàn)較高的效率,因?yàn)殚_關(guān)損耗和電感器磁芯損耗較低。
圖 1 中的電路可產(chǎn)生一個(gè) 3.3V 和一個(gè) 5V 輸出。該電路的總效率 (兩個(gè)通道) 示於圖 2。圖 3 所示的電路可從 3.6V 至 21V 輸入產(chǎn)生一個(gè) 1.2V 和一個(gè) 1.8V 輸出。
LT3506 和 LT3506A 都擁有寬輸入電壓范圍 (3.6V 至25V),因而能夠接受從鉛酸電池和 5V 電源軌到未穩(wěn)壓的墻上適配器和分布式電源等各種電源。

圖 1:LT3506A 應(yīng)用電路提供 5V/1.6A 和3.3V/1.6A 雙通道輸出

圖 2:電路總效率 (兩個(gè)輸出被施加了相等的負(fù)載)
LT3506 的高開關(guān)頻率允許采用小巧、扁平的表面貼裝型電感器和陶瓷電容器,從而實(shí)現(xiàn)了較小的解決方案外形尺寸和較低的裝配成本。而且,陶瓷電容器的低 ESR 和高開關(guān)頻率還產(chǎn)生了非常低和可預(yù)知的輸出電壓紋波。
LT3506 和 LT3506A 的內(nèi)部電源均由 VIN1 引腳來供電??梢詮囊粋€(gè)不同的電源通過 VIN2 引腳來供電,或者簡單地將器件連接至 VOUT1 (前提是 VOUT1 能夠提供足夠的電流)。當(dāng)從一個(gè)單獨(dú)的低電源電壓來提供 VIN2時(shí),可以改善 VOUT2 的效率。把 VIN2 級(jí)聯(lián)至 VOUT1 還造就了 VOUT2 的某些低占空比應(yīng)用。
耐熱增強(qiáng)型 16 引腳 DFN 或 TSSOP 封裝具有一個(gè)位於其底部的裸露接地襯墊。這個(gè)地必須焊接至 PCB 上的一個(gè)接地襯墊。在該襯墊上增加多個(gè)散熱通孔將起到改善熱性能的作用。凌力爾特還可提供一款溫度等級(jí)更高 (I 級(jí)) 的器件。

圖 3:LT3506 應(yīng)用電路提供 1.8V/1.6A 和1.2V/1.6A 雙通道輸出
在不增設(shè)元件的情況下完成電源排序
在許多系統(tǒng)中,電源排序?qū)斗乐拱l(fā)生可能的閉鎖以及改善系統(tǒng)可靠性是至關(guān)重要的。LT3506 和 LT3506A的獨(dú)立 PG (電源良好) 指示器、RUN/SS 引腳和 VC 引腳簡化了電源排序。在 FB 引腳電壓處於終調(diào)節(jié)輸出電壓的 10% 以內(nèi)之前,PG 引腳將保持低電平。容易的輸出排序方法是把 PG1 引腳連接至 VC2 引腳。然後,去除 PG1 引腳上的上拉電阻器。這將使 VOUT1 先於 VOUT2 而上升,如圖 4 所示。

圖 4:圖 1 所示具電源排序功能的電路啟動(dòng)波形
兩相開關(guān)操作緩解了 EMI 問題
降壓型開關(guān)穩(wěn)壓器從其輸入電源及其輸入電容器獲取電流,因而產(chǎn)生了一個(gè)能引發(fā) EMI 的大 AC 電流。LT3506 的兩個(gè)穩(wěn)壓器被同步至一個(gè)振蕩器,并執(zhí)行異相 (相位差為180°) 開關(guān)操作。與采用兩個(gè)完全獨(dú)立的穩(wěn)壓器相比,LT3506 的輸入電流紋波大幅度地減小,而且其有效頻率倍增,從而降低了 EMI,并允許采用較小的輸入電容器,而不會(huì)導(dǎo)致效率下降。
結(jié)論
LT3506 和 LT3506A 均可將輸出電壓降低至 0.8V,并且每通道具有 1.6A 的電流提供能力。兩通道反相開關(guān)操作大幅度地減小了輸入電流紋波,并緩解了 EMI 問題。PG、VC 和 RUN/SS 引腳使得電源排序簡單明了。兩種可選封裝 (無引線和有引線) 和兩種可選開關(guān)頻率為大多數(shù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了的解決方案。
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