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LT1370/LT1372电流模式切换器:一个500kHz, 6A单片升压转换器

来源: hqbuy
2023-07-21
类别:基础知识
eye 28
文章创建人 拍明芯城

  在现有的LT1371 / LT1372系列500kHz开关的基础上,Linear technology推出了LT1370,一款6A升压转换器。一个高效率的开关包括在模具上,连同所有振荡器,控制和保护电路需要一个完整的开关调节器。该部分将单片解决方案的便利性和低零件数与离散功率器件和控制器的开关能力相结合。在0.065欧姆导通电阻,42V最大开关电压和500kHz开关频率下,LT1370可用于广泛的输出电压和电流应用。只需要少量的表面贴装元件就可以完成小型、高效率的DC/DC转换器。LT1370功能包括电流模式操作,外部同步和低电流关机模式(12μA典型)。

  电路描述

  LT1370是一个电流模式切换器。这意味着开关占空比直接由开关电流而不是输出电压控制。该技术有几个优点:对输入电压变化的即时响应,大大简化了闭环频率补偿,以及脉冲对脉冲的限流,从而提供最大的开关保护。内部低压差稳压器为所有控制电路提供2.3V电源。这种低差设计允许输入电压在2.7V到30V之间变化,而设备性能几乎没有变化。内部500khz振荡器是所有计时的基本时钟。带隙为反馈误差放大器提供参考。

  与LT1371一样,误差放大电路允许theLT1370直接调节负输出电压。NFB引脚调节为-2.48V,而放大器的输出内部驱动FB引脚至1.245V。误差放大器是电流输出(g(m))型,因此它的输出电压,存在于V(C)引脚上,可以外部箝位以降低电流限制。电容耦合外部箝位提供软启动。

  S/S引脚有两个功能:同步和关机。通过将TTL方波应用于该引脚,内部振荡器可以同步到更高的频率。这允许部件与系统时钟同步。如果S/S引脚保持低电平,lt1370将进入关闭模式。在这种模式下,所有内部电路都被禁用,将电源电流降低到12μA。内部上拉确保启动时,S/S针脚留下开路。

  5V到12V升压转换器

  图1显示了一个典型的5V到12V升压应用。高6A开关额定值允许电路提供高达24W。图2显示了整体转换器效率。注意,峰值效率是90%;在电路的最大2A输出电流下,效率高于86%。需要仔细选择电感器以满足峰值电流值。输出电容可以看到高纹波电流-通常,在这个应用中,高于单个电容的纹波额定值。这需要使用两个不平行的表面贴装钽;两个电容器应具有相同的值和制造商。输入电容不必承受如此高的纹波电流,单个电容通常就足够了。捕获二极管D1必须是输出电压和平均输出电流的额定值。补偿电容器C2通常在2Hz至20Hz范围内形成一个极,与串联电阻R3一起,在1kHz至5kHz处添加一个零。本例中的S/S引脚由逻辑开/关信号驱动,低输入迫使LT1370进入其12μA关断模式。

  

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  图1所示 5V到12V升压转换器。

  

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  图2 12V输出效率。

  正负极变换器

  负反馈(NFB)引脚,使负输出稳压器设计与直接反馈。在图3所示的电路中,有一个2.7V到13V输入,- 5v输出的变换器,其输出由NFB引脚和一个简单的分频网络监控。不需要复杂的电平转换或不寻常的接地技术。S/Spin用于将开关频率同步到600kHz外部时钟信号。

  

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  图3 带直接反馈的正负极变换器。

  开关钳位二极管D2和D3防止变压器T1的泄漏尖峰超过开关的绝对最大额定电压。D2的总电压必须高于输出电压,但要足够低,使输入电压和箝位电压之和不超过额定开关电压。

  5V SEPIC转换器

  图4是SEPIC转换器的一个示例。sepic拓扑的优点是输入电压范围既高于也低于输出电压。在图4中,电池可以处于从9v到4V以下的充电水平,同时保持固定的5V输出。此外,没有从输入到输出的直接路径。当这/S引脚接地,迫使LT1370关闭,没有泄漏到输出。在关机时,电池电流降低到12μA, LT1370的输入电流。电感器l1a和L1B的磁耦合对工作并不重要,但它们通常绕在同一磁芯上。C2将电感耦合在一起,消除了对开关缓冲网络的需要。

  

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 图4 两个锂离子电池到5V SEPIC转换器。

  结论

  凭借其低电阻开关,6A工作电流和500khz工作,LT1370是小型,低零件数,高电流应用的理想选择。它的高开关频率消除了对大型笨重的磁性和电容器的需要。与单独的控制器件和电源开关相比,LT1370的单片方法简化了设计工作,允许在较低的输入电压下运行,并减少了实现完整DC/DC转换器所需的电路板空间。


责任编辑:David

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