36V輸入、8.5A降壓-升壓型μModule穩(wěn)壓器可輕松并聯(lián)以增加功率

介紹

LTM8055 是一款降壓-升壓型 μModule 穩(wěn)壓器，具有一個 5V 至 36V 的輸入范圍，該穩(wěn)壓器可輕松并聯(lián)以擴展負載電流能力。其 4 開關(guān)降壓-升壓拓撲具有高效率，同時允許輸入電壓低于、等于或高于輸出，并在調(diào)節(jié)模式之間平滑轉(zhuǎn)換。LTM8055 能夠通過對輸出電流進行模擬編程來調(diào)節(jié)一個恒定電壓 （CV） 和一個恒定電流 （CC） 輸出。其異相時鐘輸出與開關(guān)頻率同步相結(jié)合，可在并聯(lián)操作中輕松實現(xiàn)相位交錯。一個完整的解決方案適合的空間并不比 LTM15 的 15mm × 8055mm 占板面積大多少，包括輸入電容器、輸出電容器和電流檢測電阻器（根據(jù)需要）。?

高效率是4開關(guān)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器設(shè)計的固有優(yōu)勢，這主要是由于NMOS開關(guān)的低功耗。2開關(guān)轉(zhuǎn)換器的效率類似，但僅限于降壓或升壓拓撲。此外，使用單個開關(guān)和一個整流二極管而不是兩個開關(guān)的DC/DC電源由于二極管中的功率損耗而效率較低。

并行操作

可輕松并聯(lián)多個 LTM8055，以增加輸出功率能力。圖 1 示出了一款 12V 輸出穩(wěn)壓器，該穩(wěn)壓器由兩個并聯(lián)的 LTM8055、一個 CV 主穩(wěn)壓器 U1 和一個 CC 從穩(wěn)壓器 U2 組成，當輸入為 12V 至 18V 時，能夠提供 36A 的輸出電流。圖2顯示，圖1電路在93V輸入時的效率高達24%。輸出電流在低于18V的輸入電壓下降額。

主穩(wěn)壓器的 CV 操作和從穩(wěn)壓器的 CC 操作可確保平衡的均流。我奧特蒙監(jiān)視輸出電流，而 CTL 引腳負責設(shè)置電流源穩(wěn)壓器的輸出電流。主機被編程為所需的輸出電壓，而從機被編程為更高的輸出電壓，因為它通常調(diào)節(jié)電流而不是電壓。主機調(diào)節(jié)輸出電壓及其I奧特蒙引腳連接到從機的 CTL 引腳，從而強制 LTM8055 平均分擔負載電流。單位增益緩沖器允許主器件I奧特蒙引腳以驅(qū)動從機的 CTL 引腳。圖3顯示了圖1中兩個并聯(lián)穩(wěn)壓器的負載均分，其中I奧特蒙在 6A 至 10A 負載瞬態(tài)測試期間，輸出保持相等。

只需將 U180 的 CLKOUT 連接到 U1 的 SYNC 引腳，兩個開關(guān)周期相距 2° 即可同步。異相同步降低了輸入和輸出所需的電容。同步可防止任何可能由 LTM8055 之間的隨機開關(guān)周期關(guān)系引起的拍頻噪聲。

通過連接 I 可以并聯(lián)兩個以上的 LTM8055奧特蒙主站的引腳到從機的CTL引腳，使用單個單位增益緩沖器?？赡苄枰哂袃蓚€或更多相位的外部時鐘發(fā)生器來實現(xiàn)適當?shù)耐ǖ澜诲e。

電流調(diào)節(jié)和監(jiān)控

并聯(lián)操作并不是 LTM8055 電流調(diào)節(jié)功能的唯一用途。它可用于電池和超級電容器充電，或保護輸出免受過流和短路故障的影響。LTM8055 還提供了輸入電流調(diào)節(jié)和監(jiān)視功能。輸入電流限制可防止 LTM8055 使其輸入電源過載。

結(jié)論

利用 LTM8055 生產(chǎn)一款緊湊、高性能轉(zhuǎn)換器所需的設(shè)計工作量極少。這款 36V 降壓-升壓 μModule 穩(wěn)壓器可輕松并聯(lián)以增加輸出功率，采用兩相設(shè)計，無需外部時鐘。

審核編輯：郭婷