4开关降压-升压控制器,具备直通功能,可以消除开关噪声

发布时间:[ 2022-11-10 04:40:29]


常见的DC-DC转换器的问题是,当输入电压可能高于、低于或等于输出时,转换器必须进行升压和降压。从标称12 V电池是汽车电子供电的典型场景,从发动机冷启动(低至3 V)负载突降(高达1000 V),或由于操作员的错误导致反向电池电压(电压变化范围相当广)。从SEPIC4开关拓扑有几种DC-DC转换器拓扑可以升压降压,但这些解决方案中没有一个可以主动激活开关,直接将输入电压输入输出。

LT8210是一种同步降压升压控制器,可直接通过(Pass-Thru™)在模式下运行有助于消除EMI和开关损耗,较大化效率(高达99.9%)。输入电压在用户可编程窗口中时,直通功能直接将输入传输到输出端。LT8210输入电压范围为2.8 V到100 V因此,其稳压范围从冷启动期间的较低输入电压到不受抑制的负载突降的峰值范围。LT8210可作为传统的降压升压控制器运行,支持引脚可选的连续导通模式(CCM)、脉冲跳跃或突发模式(Burst Mode®)可根据编程窗口调整输出电压。当窗口中的输入电压不主动开关时FET运行时直接传输到输出IQ极低,无开关噪声。

直接操作模式

图1显示了简化LT8210示意图用于直接操作,输出调整范围为8 V至16 V。直通窗的顶部电压和底部电压分别由FB2和FB设置1电阻分压器。

图2显示了该电路的输入/输出传输特性。当输入电压高于直通窗时,LT将8210降低到稳定的16 V输出。若输入电压低于直通窗,LT8210将增加电压,并将输出保持在8 V。当输入电压在直通窗口内时,顶部开关A和D保持打开,使输出能够跟踪输入,零件能够进入低功率状态,VIN和VINP引脚上典型的静态电流分别为4 µA和18 µA。在这种非开关状态下,既不存在EMI,无开关损耗,效率可达99.9%以上。

图1.LT8210 8 V至16 V直通稳压器电路。

图2.直直通输入电压窗口中,直通操作效率可达99.9%。

图3.在直通模式下,LT8210会快速响应80 V输出限制在可编程的16 V较大值。

图4.在直通模式下,LT8210通过增压到可编程8 V较小输出电压响应冷启动脉冲(<4 V)。

图5.直通区效率接近100%(与连续导通模式下的效率相比)。

图6.LT8210在直通区域具有超低静态电流。

结论

对于DC-DC对于转换器设计师来说,汽车电池和类似的宽电压范围电源是一个复杂的问题,需要保护,需要高效的降压和升压转换。LT8210同步降压升压控制器将保护功能与输入范围广的降压升压转换器和独特的直接选项相结合,以消除这种复杂性。其工作电压范围为2.8 V和100 V提供内置反向电压保护。直通模式有助于消除开关损耗和噪声,达到超低静态电流。输出电压不会以传统的方式调节,而是受可编程电压窗口的限制。

作者简介

David Megaw是ADI高级设计工程师。

Bruce Haug1980年毕业于圣何塞州立大学,获得电气工程学士学位。他于2006年4月加盟凌利尔特(现为ADI作为产品部分)。Bruce曾在Cherokee International、Digital Power他还热衷于参加体育活动。


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