简介
ltc7803是adi公司开发的一款同步降压型控制器,可简化高性能电源的设计。这款控制器具有以下主要特性:集成低阻抗栅极驱动器,能够切换n通道mosfet,从而降低整体转换器成本,提高效率;极低工作静态电流(5 µa);40 v宽输入/输出电压范围;100 khz至3 mhz的极高可编程开关频率范围;检测电阻或dcr检测可进一步提升效率;以及100%占空比。另外支持spread spectrum®(扩频)操作。ltc7803在±15%范围内调节开关频率,这可简化emi合规要求并降低emi滤波器成本。
电气原理图和功能
降压型转换器的电气原理图如图1所示。该转换器从5 v至38 v输入轨提供3.3 v电压和20 a。电驱动系统包括mosfet q1至q4、电感l1和输入/输出滤波器电容。mode引脚和跳线jp1定义强制连续导通、跳脉冲或burst mode®(突发模式)操作。每种操作模式都各有优缺点。在fcm中,整个输出电流范围内的低输出纹波以牺牲轻负载下的效率为代价。突发模式可在轻负载或无负载下提供高效率,但轻负载下的输出电压纹波更高。
ltc7803的另一个优势是能够与外部时钟同步,从而可避免主机系统中不同频率相互作用造成干扰问题。跳线jp2 (freq set)允许在固定频率之间选择、同步到外部时钟或进行扩频操作。请注意,如果选择突发模式(mode引脚连接至gnd)并激活同步功能(pllin/spread引脚上的时钟脉冲),则控制器在fcm中运行。从实际的角度来说,在这种情况下最好使用脉冲跳跃模式。脉冲跳跃模式(通过100 kΩ电阻将mode引脚连接至intvcc)在轻负载下提供的效率要比fcm高得多。
图1.基于ltc7803的转换器电气原理图,vin为5 v至38 v,vout为3.3 v(20a时)
效率和扩频操作
图2显示了突发模式下具有不同输入电压的转换器效率。
图2.脉冲跳跃和突发工作模式下的转换器效率
图3所示的dc2834a演示板用于ltc7803评估。图4显示dc2834在满载下的热图像。
图2834a演示板
扩频操作是ltc7803的一个重要优势。该特性大幅降低了转换器的辐射和传导噪声,并显著简化了整个系统对emi标准的合规要求。图5比较了在cispr 25 5类限制下,有扩频操作和无扩频操作的两次传导emi扫描结果。
图4.在自然对流冷却、没有空气流动的情况下,vin为12v、vout为3.3v,电流为20a时,转换器的热图像。
图5.在cispr 25 5类限制下启用和禁用扩频操作(固定频率)的传导emi扫描结果
结论
低iq同步降压型控制器ltc7803可显著简化高效率功率转换器设计。它能够在各种输入/输出电压下工作,并具有出色的瞬态响应性能。ltc7803具有一些极重要的特性,如突发模式和扩频操作,进一步提高了效率和emi标准合规性。
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