具有集成功率MOSFET的单芯片降压调节器

LTC3649是一款单芯片降压调节器，能够在3.1V至60V的输入电 压范围内工作，并可在高达4A的输出电流下高效产生单个电阻可编程输出电压。仅这些特性就使其成为从（VIN – 0.5V）V到接地的输出电压具有吸引力的工业或汽车电源。LTC3649的一个独特功能是能够在断电时为关键系统供电，无需任何额外元件。

当电源轨发生故障时，保持电路为关键系统供电，使其能够在所有可用能量丢失之前的短时间内执行数据保留等重要的管理任务。典型的保持解决方案采用专用控制器和大型存储电容，例如 LTC3310 和 LTC3643。因此，如果关键电路需要大量功率和保持时间，则成本和复杂性都会增加。但如果所需的保持能量相对较低，LTC3649可以轻松执行此任务而无需额外的电路。

这里描述的双输出转换器在正常操作条件下用作传统的降压电源，但是在电源中断期间，转换器本身成为能量源，为关键电路保持设定的输出电压。为了执行该任务，当输入电压断开时，U1变为升压转换器，这导致U1对其输出电容放电以提供保持能量。

双输出转换器和保持电路

图1. 5 V输出转换器（U1）为3.3 V输出（U2）上的受保护负载供应保持电源。

请注意，U1的引脚MODE/SYNC将悬空，以允许LTC3649进入升压模式。

图1显示采用LTC3649的保持设计。在正常情况下，未调节的电压轨 VIN （VINS 通过阻塞二极管）为基于U1的转换器（转换器A）供电。该转换器以降压模式工作，在 VOUT1上产生稳定的5 V电压。VINS连接到基于U2的第二个转换器（转换器B），它在 VOUT2上为关键负载供应3.3 V电压。VIN发生故障时，转换器A进入升压模式并通过对其输出滤波电容器C01和 C02放电来维持其设定的输出电压VINS。电阻 RIT和 RIB设定此电压电平。由U1产生的PGOOD（PG）信号可用于将电源故障传递给系统，从而断开非关键电路以保持能量。MODE/SYNC引脚将悬空，以允许LTC3649进入升压模式。

图2. 当输入电压 VIN下降时，转换器U1对 VOUT1 进行升压以将 VINS维持在8 V。

在 VINS降压后，VIN 供电以使 VOUT2 保持稳定超过20 ms。

图2显示了LTC3649在升压模式下的运行情况。对于捕获的前 7ms，所有电压都是稳定的。在7ms时，电源关闭；VIN 和 VINS都开始下降。VINS达到8V时，就会稳定并且PG信号改变状态，表示 VOUT1开始崩溃。只要C01和C02充电，VINS就保持在8V。VOUT2在整个过程中保持恒定，在电源中断后很长时间内为关键负载提供稳定的电源。

结论

LTC3649是一款具有集成功率MOSFET的单芯片降压调节器。它具有高效率和低静态电流，这在许多电池供电系统中非常重要。它还具有很高的通用性、可编程频率、高达60V的宽 VIN 范围以及低至接地的输出电压范围。它简化了汽车和工业用品的设计，特别是考虑到其作为保持电路的潜质时。

LTC3649

宽 VIN 范围：3.1V 至 60V

宽 VOUT 范围：0V 至 （VIN – 0.5V）

可采用单个电阻器设置VOUT

集成型 110mΩ 上管N沟道/50mΩ 下管N沟道MOSFET

12VIN 和 5VOUT 时的效率达 95%

稳定 IQ：440μA，停机 IQ：18μA

在未采用检测电阻器的情况下可提供准确的电流监视（±4%）

准确的电阻器可编程频率（300kHz 至 3MHz）和±50%的频率同步范围

准确的可编程输出电流

适合最大功率点跟踪 （MPPT） 应用的输入电压调节

±0.8% 的输出电压准确度

峰值电流模式操作

可编程导线压降补偿

突发模式（Burst Mode）操作，强制连续模式

内部补偿和可编程软起动

过热保护

采用耐热性能增强型28引脚 （4mm x 5mm） QFN和TSSOP封装

责任编辑：haq