解析ADI LT8607/LT8607B：高效同步降压调节器的卓越之选

在电子工程师的日常设计工作中，电源管理芯片的选择至关重要，它直接影响着整个系统的性能和稳定性。ADI的LT8607/LT8607B同步降压调节器，凭借其出色的性能和丰富的特性，成为了众多工程师的首选。今天，我们就来深入剖析这款芯片。

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一、芯片概述

LT8607是一款紧凑、高效、高速的同步单片降压开关调节器，仅消耗1.7µA的非开关静态电流，却能提供高达750mA的连续电流。其独特的Burst Mode（突发模式）操作，可在极低输出电流下仍保持高效率，同时将输出纹波控制在10mVp-p以下。内部补偿结合峰值电流模式拓扑，允许使用小型电感器，实现快速瞬态响应和良好的环路稳定性。

二、关键特性亮点

（一）宽输入电压范围

输入电压范围为3.0V至42V，能适应多种不同的电源环境，为各种应用场景提供了广泛的适用性。

（二）超低静态电流

在Burst Mode操作下，静态电流极低，例如在调节 (12V{IN}) 至 (3.3V{OUT}) 输出时，静态电流小于3µA，输出纹波小于10mVp-p，大大降低了功耗，提高了系统的能效。

（三）高效同步操作

在2MHz同步操作下，效率高达93%以上。以 (12V{IN}) 至 (5V{OUT}) 、0.5A输出为例，能实现出色的转换效率，减少能量损耗。

（四）快速最小开关导通时间

最小开关导通时间仅为35ns，可实现快速的开关切换，提高系统的响应速度和动态性能。

（五）多种输出选项

LT8607有固定5V输出、可调输出以及可同步等多种选择，同步频率范围为200kHz至2.2MHz，还具备扩频频率调制功能，可降低EMI，允许使用小型电感器。

（六）其他特性

具备低 dropout、峰值电流模式操作、准确的1V使能引脚阈值、内部补偿、输出软启动和跟踪等特性，并且采用小型热增强型10引脚MSOP封装或8引脚2mm × 2mm DFN封装，同时符合AEC-Q100汽车应用标准。

三、引脚功能详解

（一）BST引脚

用于提供高于输入电压的驱动电压给顶部功率开关，需在靠近IC处放置一个0.1µF的升压电容，且不能在该引脚串联电阻。

（二）SW引脚

是内部功率开关的输出端，需连接到电感器和升压电容，在PCB上应尽量减小该节点的面积，以保证良好的性能。

（三）INTVCC引脚

内部3.5V稳压器旁路引脚，为内部功率驱动器和控制电路供电，最大输出电流为20mA，电压在2.8V至3.5V之间变化，需用至少1µF的低ESR陶瓷电容将其旁路到电源地，且不能用外部电路加载该引脚。

（四）RT引脚

通过在RT和地之间连接一个电阻来设置开关频率。同步时，RT电阻应选择使LT8607的开关频率等于或低于最低同步输入频率。

（五）SYNC引脚（仅MSOP封装）

外部时钟同步输入引脚。接地时，在低输出负载下实现低纹波Burst Mode操作；连接到时钟源时，可同步到外部频率；浮空时，采用无扩频调制的脉冲跳过模式；连接到 (INTV_{CC}) 或3.2V至5.0V电压时，采用带扩频调制的脉冲跳过模式。

（六）FB引脚（LT8607/LT8607B）

LT8607将FB引脚调节到0.778V，需将反馈电阻分压器的抽头连接到该引脚。

（七）VOUT引脚（LT8607 - 5）

LT8607 - 5将 (Vout) 引脚调节到5V，该引脚连接到一个6.6MΩ的内部分压器。

（八）TR/SS引脚（仅MSOP封装）

输出跟踪和软启动引脚，允许用户控制启动期间的输出电压斜坡率。当TR/SS电压低于0.778V时，LT8607将FB引脚调节到等于TR/SS引脚电压；当TR/SS高于0.778V时，跟踪功能禁用，内部参考恢复对误差放大器的控制。

（九）PG引脚

是内部比较器的开漏输出。当FB引脚在最终调节电压的±8.5%范围内且无故障条件时，PG保持高阻抗；当 (V_{IN}) 高于3.2V且EN/UV为低时，PG被拉低；当 (VIN) 接近零时，PG为高阻抗。

（十）VIN引脚

为LT8607内部电路和内部顶部功率开关提供电流，必须进行本地旁路，输入电容的正极端应尽量靠近 (V_{IN}) 引脚，负极端应尽量靠近GND引脚。

（十一）EN/UV引脚

低电平时，LT8607关闭，输入电流为1µA；高电平时，开关调节器激活。滞后阈值电压上升时为1.05V，下降时为1.00V。若不使用关闭功能，可将其连接到 (VIN) ；也可使用外部电阻分压器来设置 (V_{IN}) 阈值，低于该阈值时LT8607将关闭。

（十二）GND引脚

暴露焊盘引脚，暴露焊盘必须连接到输入电容的负极端并焊接到PCB，以降低热阻。

四、工作原理剖析

LT8607是一款单片恒定频率电流模式降压DC/DC转换器。通过RT引脚的电阻设置振荡器频率，在每个时钟周期开始时开启内部顶部功率开关，电感器电流增加，直到顶部开关电流比较器触发并关闭顶部功率开关。顶部开关关闭时的峰值电感器电流由内部VC节点的电压控制，误差放大器通过比较 (V_{FB}) 引脚电压与内部0.778V参考电压来伺服VC节点。当负载电流增加时，反馈电压相对参考电压降低，误差放大器提高VC电压，使平均电感器电流匹配新的负载电流。顶部功率开关关闭时，同步功率开关开启，直到下一个时钟周期开始或电感器电流降至零。

五、应用信息要点

（一）实现超低静态电流

为提高轻载效率，LT8607进入低纹波Burst Mode操作，在脉冲之间关闭与控制输出开关相关的所有电路，将输入静态电流降至1.7µA。在典型应用中，无负载调节时输入电源消耗约3.0µA。为优化轻载时的静态电流性能，需尽量减小反馈电阻分压器中的电流。

（二）FB电阻网络

输出电压通过输出和FB引脚之间的电阻分压器进行编程，推荐使用1%的电阻以保持输出电压精度。为实现良好的低负载效率，应选择尽可能大的FB电阻分压器总电阻，同时在使用大FB电阻时，需从 (V_{OUT}) 到FB连接一个10pF的相位超前电容。

（三）设置开关频率

LT8607采用恒定频率PWM架构，可通过RT引脚到地的电阻将开关频率编程为200kHz至2.2MHz。在扩频调制模式下，频率会在RT设置的频率基础上向上调制。

（四）电感器选择和最大输出电流

电感器的选择应根据应用的输出负载要求进行。一个好的初始选择是 (L=frac{V{OUT }+V{SW(BOT)}}{f_{SW}} cdot 2) ，同时要选择RMS电流额定值大于应用最大预期输出负载、饱和电流额定值高于负载电流加上1/2电感器纹波电流的电感器。

（五）输入电容

使用X7R或X5R类型的陶瓷电容对LT8607电路的输入进行旁路，避免使用Y5V类型电容。当使用较低开关频率时，需要更大的输入电容；若输入电源阻抗高或存在长导线或电缆导致的显著电感，可能需要额外的大容量电容。

（六）输出电容和输出纹波

输出电容的主要作用是与电感器一起过滤LT8607产生的方波以产生直流输出，并存储能量以满足瞬态负载和稳定控制环路。陶瓷电容具有低ESR，能提供良好的纹波性能，推荐的输出电容值为 (C{OUT }=frac{100}{V{OUT } cdot f_{SW}}) 。

（七）使能引脚

EN引脚低电平时，LT8607关闭；高电平时，激活。EN比较器的上升阈值为1.05V，具有50mV的滞后。可将EN引脚连接到 (VIN) 或逻辑电平，也可使用电阻分压器设置 (V_{IN(EN)}) 阈值。

（八）INTVCC稳压器

内部低压差（LDO）稳压器从 (VIN) 产生3.5V电源，为驱动器和内部偏置电路供电。 (INTV CC) 需用至少1µF的陶瓷电容旁路到地，且不能连接外部负载。

（九）输出电压跟踪和软启动（仅MSOP封装）

通过TR/SS引脚，用户可对输出电压斜坡率进行编程。内部2µA电流将TR/SS引脚拉至 (INTV CC) ，外部电容可实现软启动，防止输入电源出现电流浪涌。在LT8607 - 5固定输出选项中，输出电压将跟踪TR/SS引脚电压的6.43倍。

（十）输出功率良好指示

当LT8607的输出电压在调节点的±8.5%范围内时，PG引脚为高阻抗；否则，内部漏极下拉器件将PG引脚拉低。PG引脚在多种故障条件下也会被拉低。

（十一）同步（仅MSOP封装）

将SYNC引脚低于0.4V可选择低纹波Burst Mode操作；连接方波到SYNC引脚可将LT8607振荡器同步到外部频率。同步时，LT8607在低输出负载下不会进入Burst Mode操作，而是采用脉冲跳过模式来维持调节。

（十二）短路和反接输入保护

LT8607能承受输出短路，在输出短路和掉电条件下，通过降低开关频率和监测底部开关电流来保护电路。当输入浮空且EN引脚为高时，内部电路会通过SW引脚吸取静态电流；当EN引脚接地时，SW引脚电流降至接近0.7µA；当 (V_{IN}) 引脚接地且输出保持高电平时，需注意寄生体二极管可能导致的电流问题。

六、PCB布局和热考虑

（一）PCB布局

为确保正确操作和最小化EMI，PCB布局时需注意：输入电容形成的环路应尽量小，将电容放置在 (VIN) 和GND引脚附近；电感和输出电容应与其他组件放在电路板同一侧；SW和BOOST节点应尽量小；FB和RT节点也应尽量小，避免受到SW和BOOST节点的干扰；封装底部的暴露焊盘必须焊接到地，以实现电气连接和散热功能。

（二）热考虑

在较高环境温度下，需注意PCB布局以确保LT8607良好的散热。暴露焊盘应焊接到接地平面，并通过热过孔连接到下方的大铜层，增加过孔可进一步降低热阻。随着环境温度接近最大结温额定值，应降低最大负载电流。

七、典型应用案例

文档中给出了多个典型应用电路，如5V、2MHz降压，3.3V、2MHz降压，12V、1MHz降压等。这些应用电路展示了LT8607在不同输出电压和开关频率下的具体应用，为工程师提供了实际设计的参考。

八、总结

ADI的LT8607/LT8607B同步降压调节器以其卓越的性能、丰富的特性和广泛的应用场景，为电子工程师在电源管理设计中提供了一个强大而可靠的解决方案。在实际应用中，工程师们需要根据具体的设计需求，合理选择芯片的工作模式、设置参数，并注意PCB布局和热管理等方面的问题，以充分发挥该芯片的优势，实现高效、稳定的电源设计。大家在使用过程中，是否也遇到过一些特殊的问题或有独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流！