LT8612/LT8613高效降壓穩(wěn)壓器在汽車和工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

簡(jiǎn)介

功耗是工業(yè)和汽車應(yīng)用中DC / DC轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)人員面臨的一個(gè)重大問題，需要大電流，但空間是有限的?？梢允褂酶咝阅芊至⒃a(chǎn)高效調(diào)節(jié)器，但是費(fèi)用和解決方案占用空間使這種方法變得令人望而卻步。 LT8612 / LT8613高效降壓穩(wěn)壓器將所有必要組件集成到單個(gè)IC中，即使在面臨高降壓比時(shí)也能顯著降低DC / DC轉(zhuǎn)換器尺寸。這些器件也可以并聯(lián)，以增加輸出電流能力并分散負(fù)載和熱量。

這些穩(wěn)壓器中包含的其他理想特性是超低靜態(tài)電流，以最大限度延長電池壽命，以及高開關(guān)頻率，以最小化解決方案尺寸

采用3mm x 6mm封裝的高效42V，6A穩(wěn)壓器

LT8612 / LT8613為42V，6A步 - 整體調(diào)節(jié)器。集成高效電源開關(guān)的低功耗允許這些開關(guān)，升壓二極管，內(nèi)部補(bǔ)償和所有必需的電路封裝在一個(gè)3mm×6mm的小型QFN封裝中，不會(huì)過熱。圖1顯示了典型的5V / 30W LT8612轉(zhuǎn)換器;它的效率和功率損耗如圖2所示。即使輸入電壓為24V，LT8612也可以產(chǎn)生30W輸出，溫升不超過50°C。在負(fù)載頻譜的另一端，LT8612 / LT8613采用低紋波突發(fā)模式?工作，以提高超低負(fù)載情況下的效率。

LT8612 / LT8613的最小導(dǎo)通時(shí)間低至40ns，即使在高開關(guān)頻率下也能實(shí)現(xiàn)高V IN / V OUT 比。高開關(guān)頻率（高達(dá)2.2MHz）可最大限度地降低功率電感和輸出電容的尺寸和值。此外，電感可以根據(jù)輸出負(fù)載要求確定大小 - 無需使用更大的電感來提供設(shè)計(jì)開銷 - 這是器件高速峰值電流模式架構(gòu)和強(qiáng)大開關(guān)設(shè)計(jì)的結(jié)果。

提高輸出電流能力的多相設(shè)計(jì)

超過6A的負(fù)載在汽車和工業(yè)應(yīng)用中并不少見。對(duì)于這些相對(duì)較高的電流條件，多相設(shè)計(jì)可以擴(kuò)展LT8612 / LT8613穩(wěn)壓器的輸出能力。 LT8613具有內(nèi)置軌到軌電流檢測(cè)放大器，帶有監(jiān)視器和控制引腳，可實(shí)現(xiàn)精確的輸入或輸出平均電流調(diào)節(jié)。該電流環(huán)路調(diào)制內(nèi)部開關(guān)電流限制，使ISP / ISN引腳上的電壓不超過ICTRL引腳設(shè)置的電壓。另一個(gè)IMON引腳用于監(jiān)控通過ISP / ISN引腳測(cè)量的平均電流。這種電流控制功能可以在幾個(gè)LT8613之間實(shí)現(xiàn)精確的電流共享，而無需任何額外的控制電路。

圖3顯示了三個(gè)LT8613并聯(lián)，最高可達(dá)16A輸出。頂部LT8613是主穩(wěn)壓器，其輸出電壓設(shè)置為4V，而另外兩個(gè)LT8613是從穩(wěn)壓器，其輸出電壓設(shè)置略高于4V。

為了共享電流在三個(gè)LT8613穩(wěn)壓器中，主器件LT8613的IMON引腳連接到從器件LT8613的ICTRL引腳。三個(gè)LT8613穩(wěn)壓器通過LTC6909振蕩器產(chǎn)生的3相700kHz時(shí)鐘信號(hào)（120°相移）進(jìn)行同步。圖4顯示了這種三相LT8613設(shè)計(jì)的熱圖像。 LT8613的溫度相似性表明三相之間均勻的電流共享。這種設(shè)計(jì)的效率如圖5所示。

如果需要對(duì)各相之間的電流共享進(jìn)行加權(quán) - 即不平衡電流共享 - 只需調(diào)整ISP和ISN引腳上的檢測(cè)電阻值。

結(jié)論

LT8612和LT8613是完全集成的高功率密度單片降壓穩(wěn)壓器，可滿足挑戰(zhàn)汽車和工業(yè)要求。它們可以輕松并聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)高效，高電流應(yīng)用和緊湊的解決方案占板。