嚴(yán)酷的汽車環(huán)境要求高性能電源轉(zhuǎn)換

　　LTC3890/-1 以 50~00kHz 的可選固定頻率工作，并可用其鎖相環(huán) (PLL) 同步至 75k~850kHz 的外部時(shí)鐘。在輕負(fù)載時(shí)，用戶可以選擇連續(xù)工作、脈沖跳躍和低紋波突發(fā)模式工作。LTC3890 的兩相工作降低了輸入濾波和電容要求。其電流模式架構(gòu)提供方便的環(huán)路補(bǔ)償、快速瞬態(tài)響應(yīng)和卓越的電壓調(diào)節(jié)。通過測(cè)量輸出電感器 (DCR) 兩端的壓降完成輸出電流檢測(cè)，以實(shí)現(xiàn)最高效率，或者也可以用可選檢測(cè)電阻器完成輸出電流檢測(cè)。電流折返在過載情況下限制 MOSFET 產(chǎn)生的熱量。這些特點(diǎn)結(jié)合僅為 95ns 的最短接通時(shí)間，使該控制器成為高降壓比應(yīng)用的理想選擇。

　　突發(fā)模式工作、脈沖跳躍或強(qiáng)制連續(xù)模式

　　LTC3890/-1 可以在低負(fù)載電流時(shí)啟動(dòng)進(jìn)入高效率突發(fā)模式工作、恒定頻率脈沖跳躍或強(qiáng)制連續(xù)傳導(dǎo)模式。當(dāng)配置為突發(fā)模式工作且在輕負(fù)載時(shí)，轉(zhuǎn)換器將產(chǎn)生幾個(gè)突發(fā)脈沖，以保持輸出電容器上的充電電壓不變。然后該器件會(huì)關(guān)斷轉(zhuǎn)換器，并進(jìn)入大多數(shù)內(nèi)部電路都處于關(guān)斷狀態(tài)的休眠模式。輸出電容器提供負(fù)載電流，而且當(dāng)輸出電容器兩端的電壓降至設(shè)定值時(shí)，轉(zhuǎn)換器開始支持提供更多電流，以補(bǔ)充充電電壓。關(guān)斷大多數(shù)內(nèi)部電路的做法極大地降低了靜態(tài)電流。

　　此外，當(dāng)控制器啟動(dòng)進(jìn)入突發(fā)模式工作時(shí)，電感器電流不允許反向。就在電感器電流達(dá)到零之前的瞬間，反向電流比較器 IR 關(guān)斷底部的外部 MOSFET，以防止它變?yōu)樨?fù)值。因此，當(dāng)配置為突發(fā)模式時(shí)，控制器還以斷續(xù)模式工作。另外，在強(qiáng)制連續(xù)工作時(shí)或由一個(gè)外部時(shí)鐘源提供時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，電感器電流在輕負(fù)載或大瞬態(tài)條件下允許反向。連續(xù)工作具有較低輸出電壓紋波的優(yōu)勢(shì)，但產(chǎn)生較高的靜態(tài)電流。

　　過流保護(hù)

　　在高壓電源中，快速準(zhǔn)確的限流保護(hù)很重要。因?yàn)樵谳敵龆搪窌r(shí)，電感器兩端的電壓很高，所以電感器可能快速飽和，從而引起過大的電流流過。LTC3890/-1 提供以下選擇：利用與輸出串聯(lián)的檢測(cè)電阻器檢測(cè)輸出電流;或者用輸出電感器兩端的壓降檢測(cè)輸出電流。無論用哪種方式，輸出電流都被連續(xù)監(jiān)視，并提供最高級(jí)別的保護(hù)。一些可替代的設(shè)計(jì)也許利用頂部或底部 MOSFET 的 RDS(ON) 來檢測(cè)輸出電流。然而，這在開關(guān)周期內(nèi)導(dǎo)致一個(gè)控制器“看不見”輸出電流是多少的時(shí)間段，而且可能引起轉(zhuǎn)換器故障。

　　強(qiáng)大的柵極驅(qū)動(dòng)器

　　開關(guān)損耗與輸入電壓的平方成正比，而且這些損耗在柵極驅(qū)動(dòng)器不夠好的高輸入電壓應(yīng)用中可能最為突出。LTC3890/-1 有強(qiáng)大的 1.1Ω 內(nèi)置 N 溝道 MOSFET 柵極驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器最大限度地減少了轉(zhuǎn)換時(shí)間和開關(guān)損耗，從而最大限度地提高了效率。此外，它還能為更高電流的應(yīng)用驅(qū)動(dòng)多個(gè)并聯(lián)的 MOSFET。

　　效率

　　圖2所示的 LTC3890 效率曲線是具12V輸入電壓的圖1原理圖的示例。如圖所示，8.5V 輸出可產(chǎn)生高達(dá) 98% 非常高的效率，3.3V 時(shí)效率也超過 90%。此外，這個(gè)設(shè)計(jì)在每路輸出具 1mA 負(fù)載時(shí)，效率仍然超過 75%，這是由于突發(fā)模式工作。