Victor Khasiev

LTC3649是一款單芯片降壓調(diào)節(jié)器，能夠在3.1 V至60 V的輸入電 壓范圍內(nèi)工作，并可在高達4 A的輸出電流下高效產(chǎn)生單個電阻可編程輸出電壓。僅這些特性就使其成為從 (VIN – 0.5 V)V到接地的 輸出電壓具有吸引力的工業(yè)或汽車電源。LTC3649的一個獨特功能是能夠在斷電時為關(guān)鍵系統(tǒng)供電，無需任何額外元件。

當電源軌發(fā)生故障時，保持電路為關(guān)鍵系統(tǒng)供電，使其能夠在 所有可用能量丟失之前的短時間內(nèi)執(zhí)行數(shù)據(jù)保留等重要的管理 任務。典型的保持解決方案采用專用控制器和大型存儲電容，1, 2 例如 LTC3310 和 LTC3643。因此，如果關(guān)鍵電路需要大量功率和保持時間，則成本和復雜性都會增加。但如果所需的保持能量相對較低，LTC3649可以輕松執(zhí)行此任務而無需額外的電路。

這里描述的雙輸出轉(zhuǎn)換器在正常操作條件下用作傳統(tǒng)的降壓電源，但是在電源中斷期間，轉(zhuǎn)換器本身成為能量源，為關(guān)鍵電路保持設(shè)定的輸出電壓。為了執(zhí)行該任務，當輸入電壓斷開時，U1變?yōu)樯龎恨D(zhuǎn)換器，這導致U1對其輸出電容放電以提供保持能量。

雙輸出轉(zhuǎn)換器和保持電路

圖1. 5 V輸出轉(zhuǎn)換器(U1)為3.3 V輸出(U2)上的受保護負載供應保持電源。請注意，U1的引腳MODE/SYNC將懸空，以允許LTC3649進入升壓模式。

圖1顯示采用LTC3649的保持設(shè)計。在正常情況下，未調(diào)節(jié)的電壓軌 VIN(VINS通過阻塞二極管)為基于U1的轉(zhuǎn)換器（轉(zhuǎn)換器A）供電。該轉(zhuǎn)換器以降壓模式工作，在 VOUT1上產(chǎn)生穩(wěn)定的5 V電壓。VINS連接到基于U2的第二個轉(zhuǎn)換器（轉(zhuǎn)換器B），它在 VOUT2上為關(guān)鍵負載供應3.3 V電壓。 VIN發(fā)生故障時，轉(zhuǎn)換器A進入升壓模式并通過對其輸出濾波電容器C01和 C02放電來維持其設(shè)定的輸出電壓VINS。電阻 RIT和 RIB設(shè)定此電壓電平。由U1產(chǎn)生的PGOOD(PG)信號可用于將電源故障傳遞給系統(tǒng)，從而斷開非關(guān)鍵電路以保持能量。MODE/SYNC引腳將懸空，以允許LTC3649進入升壓模式。

圖2. 當輸入電壓 VIN下降時，轉(zhuǎn)換器U1對 VOUT1 進行升壓以將 VINS維持在8 V。在 VINS降壓后，VIN 供電以使 VOUT2 保持穩(wěn)定超過20 ms。

圖2顯示了LTC3649在升壓模式下的運行情況。對于捕獲的前 7 ms，所有電壓都是穩(wěn)定的。在7 ms時，電源關(guān)閉； VIN 和 VINS都開始下降。 VINS達到8 V時，就會穩(wěn)定并且PG信號改變狀態(tài)，表示 VOUT1開始崩潰。只要 C01 和 C022充電，VINS就保持在8 V。 VOUT2在整個過程中保持恒定，在電源中斷后很長時間內(nèi)為關(guān)鍵負載提供穩(wěn)定的電源。ADI公司已經(jīng)創(chuàng)建了LTspice?模型。

結(jié)論

LTC3649是一款具有集成功率MOSFET的單芯片降壓調(diào)節(jié)器。它具有高效率和低靜態(tài)電流，這在許多電池供電系統(tǒng)中非常重要。它還具有很高的通用性、可編程頻率、高達60 V的寬 VIN 范圍以及低至接地的輸出電壓范圍。它簡化了汽車和工業(yè)用品的設(shè)計，特別是考慮到其作為保持電路的潛質(zhì)時。

審核編輯：郭婷