以 100% 占空比工作的40VIN、4 通道 1A (IOUT)降压型开关稳压器
2012-07-11 09:40:15 来源:半导体器件应用网 点击:1099
摘要: 加利福尼亚州米尔皮塔斯 (MILPITAS, CA) – 2012 年 7 月 10 日 – 凌力尔特公司 (Linear Technology Corporation) 推出以 100% 占空比工作的 4 通道 1A 输出、40V 降压型开关稳压器 LT3504。LT3504 的 3.2V 至 40V 输入电压范围使该器件非常适用于需要多个输出的汽车和工业应用。
加利福尼亚州米尔皮塔斯 (MILPITAS, CA) – 2012 年 7 月 10 日 – 凌力尔特公司 (Linear Technology Corporation) 推出以 100% 占空比工作的 4 通道 1A 输出、40V 降压型开关稳压器 LT3504。LT3504 的 3.2V 至 40V 输入电压范围使该器件非常适用于需要多个输出的汽车和工业应用。其内部 1.5A 开关可在每通道提供高达 1A 的连续输出电流,而电压可低至 0.8V。LT3504 的独特设计包括一个内置的升压型稳压器,从而使每个通道都能以 100% 占空比工作,即使在输入电压低至 3.2V 时也不例外。这种架构使 LT3504 非常适用于需要连续输出调节的应用,例如可能发生汽车冷车发动以及停-启情况的应用。开关频率可由用户编程在 250kHz 至 2.2MHz,且在整个频率范围内是可同步的,从而使设计师能优化效率,同时避开关键的噪声敏感频段。其 28 引线 4mm x 5mm QFN 封装和高开关频率允许使用小型外部电感器和电容器,可为多输出应用提供占板面积紧凑和热效率很高的解决方案。

LT3504 用 4 个内部 1.5A 开关进行降压转换,用一个 220mA 开关实现内部升压电路,在单个芯片中集成了必需的振荡器、控制和逻辑电路。特殊设计方法和新的高压工艺使该器件能在非常宽的输入电压范围内提供高达 88% 的效率,同时 LT3504 的电流模式拓扑实现了快速瞬态响应和卓越的环路稳定性。反相开关降低了输入纹波,而坚固的短路保护提高了系统可靠性。其他特点包括输出电压跟踪、可编程欠压闭锁、以及电源良好引脚以指示所有输出进入稳压状态。

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2004 年夏天,一次标准超声波检查显示 Steve Schnier 夫妇即将迎来一对双胞胎。但在几周后进行的另一次超声波检查中,他们惊奇地发现这次显示的是三胞胎。Steve 作为德州仪器开关稳压器事业部的系统工程师,怀疑很可能是不必要的噪声或超声波系统中的信号干扰,导致了这种异常情况。
转换器的布局更加关键。设计不良的开关稳压器会提高本底噪声,并产生不必要的电磁兼容性(EMC),将会干扰小型信号的检测。
在采用MCU/DSP/FPGA设计的控制系统中,低压输入级(一般在12V以下),输出5V/3.3V/1.8V/1.5V/1.2V的电路中,常用的电源芯片是BUCK(降压型)开关稳压器和LDO(低压差)线性稳压器。
开关稳压器由于尺寸、输出灵活性和效率优势,成为很多电源转换电路的流行选择。视运行条件的不同而不同,这类电源的转换效率现在可以达到 98% 的水平。然而,尽管有这些优势,这类电源必须在其他参数上做出妥协,其中最难的一个就是噪声。
为了达到每秒开关数百次或甚至数千次,以开关稳压器为基础的LED驱动器,须经过特别的设计考虑。针对标准电源供应而设计的稳压器一般都会设计一根“启动”或关闭接脚,以便供逻辑PWM信号使用,但连带的延迟tD则颇长,这是由于硅芯片的设计强调在响应时间内维持低停机电流。
这里尝试在开关稳压器中使用了光电耦合器(VOM1271),该耦合器具有一个内置的快速关断器件。如果将200pF栅极电容连接至IC2,则开关时间(ton与toff)分别为53μs和24μs。有鉴于此,降压转换器选择了2kHz的开关频率。此处选用了德州仪器(TI)的TL494(IC1)作为脉冲调制控制器。

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