LTC3622双路1A同步单片式降压型稳压器应用分析

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LTC3622双路1A同步单片降压调节器可实现适用电池供电型系统和便携式设备以及通用负载点调节的紧凑、高效率电源。纤巧型14引脚、3mm x 4mmDFN封装可接受2.7V至17V的输入电压,可使用0.6V至VIN输入产生两个精度为±1%的可调输出,并在两个通道上提供高达1A的输出电流。
当两个通道使能时,LTC3622的静态电流在突发模式(Burst Mode)操作中低至5μA,而在停机时则低于0.1μA.开关频率是固定在1MHz或2.25MHz,连接至外部时钟时可具有一个±50%同步范围。可选的突发模式操作能产生最高的效率,而脉冲跳跃模式则可最大限度地抑制纹波以满足对噪声敏感之应用的要求。
双路3.3V和5V、1A输出(在1MHz)
图1示出了一款双路输出转换器,其接受一个5V至17V的输入电压范围,并在3.3V和5V电压下产生1A输出。

降压型稳压器

图1


两个通道可同相运作或以180°相移运作(通过把PHASE引脚连接至GND或INTVCC来选择)。这为用户提供了灵活性以分离通道的开关边沿,尽量抑制任何噪声耦合。LTC3622具有两种峰值电流限制级别,可通过ILIM引脚来选择1.8A或1A.这种可选电流限值允许在较低电流设计中使用较小尺寸的电感器,从而最大限度地缩减了解决方案的尺寸和成本。
在重负载情况下,稳压器工作在连续电感器电流模式,具有小的输出纹波和高效率。在轻负载条件下提供了两种不连续导通模式(DCM),旨在实现高效率并尽量降低能耗。为了在非常轻负载或无负载待机情况下进一步减少功率损耗并延长电池寿命,可通过将MODE / SYNC引脚连接至INTVCC以选择突发模式操作。在该场合中,LTC3622 IC在无负载条件下仅消耗5μA.突发模式操作有可能增加输出电压纹波。另一方面,倘若最大限度地降低VOUT纹波是至关重要时,那么可通过把MODE / SYNC引脚接地来选择脉冲跳跃模式。该模式比突发模式操作会产生较低的纹波,但代价是效率略有下降。此外,把MODE / SYNC引脚连接至一个外部时钟可使开关时钟同步至外部时钟并将器件置于脉冲跳跃模式。图2示出了在突发模式和脉冲跳跃模式中从12VIN至5VOUT的转换效率。

降压型稳压器

图2


LTC3622是一款可靠的电流模式稳压器,其拥有快速、逐周期过流保护功能、以及卓越的电压和负载瞬态响应。当输入电压降低时,占空比增加且需要采取斜坡补偿以维持一个稳定的电流反馈环路。LTC3622具有用于准确地保持一个恒定峰值电流限值和稳定环路(即使在高占空比条件下也不例外)的内部电路。
在电池供电型系统等应用中,输入电压会具有一个非常宽的范围。当VIN下降至靠近VOUT且转换器占空比接近100%时,LTC3622进入压差操作状态以保持VOUT调节作用。在压差状态中,该器件将根据输出负载电流切换至睡眠模式及从睡眠模式退出。这显著地减小了静态电流,同时保持了对VOUT稳压,从而延长了输入电池电源的运行时间。如图3所示,LTC3622能够在处于压差状态的情况下于微安级至满负载的范围内实现高效率。

降压型稳压器

图3


为了简化设计并最大限度地减少组件数目,LTC3622具有内部环路补偿功能。如果需要,可增设一个与上方反馈电阻器相并联的前馈电容器以进一步增加相位裕量。由于其采用了电流模式控制,因此LTC3622电源可在采用多种输出电容的情况下是稳定。在图1所示的双路电源中,每个通道输出仅需一个小的1206封装尺寸、47μF陶瓷电容器。图4示出了5V输出的瞬态响应。对于一个10%至100%的负载阶跃,峰至峰电压偏移大约为±330mV.可增设更多的电容器以进一步减低VOUT瞬变。在该场合中,可采用LTpowerCAD设计工具和LTspice仿真工具以借助内置的LTC3622模型来优化设计。

降压型稳压器

图4

      

结论

Ltc3622是一款双路1A高效同步单片降压稳压器,具有超低静态电流。它解决了电池供电系统、负载点电源和便携式设备带来的转换器效率和空间限制问题

 

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