LTC3633AEFE - 3:双路同步降压调节器的性能解析与应用指南
在电子工程师的日常工作中,电源管理芯片是设计中不可或缺的一部分。今天,我们来深入探讨一下 LTC3633AEFE - 3 双路同步降压调节器及其演示电路 DC1896A,看看它在实际应用中的性能表现。
文件下载:DC1896A.pdf
一、LTC3633AEFE - 3 及 DC1896A 电路概述
1. 基本特性
DC1896 演示电路是基于 LTC3633A - 3 单片双路同步降压调节器构建的双输出调节器。它具有 3.6V 至 20V 的输入电压范围,每个调节器能够提供高达 3A 的输出电流。该电路可以在 Burst Mode 或强制连续模式下运行,关机时总电流小于 15μA,效率高达 90%。此外,它采用 28 引脚 QFN LTC3633AEFE - 3 封装,芯片底部有暴露焊盘,有助于提升热性能。其可编程工作频率范围为 500kHz 至 4MHz(当 RT 引脚连接到 INTVcc 时,开关频率为 2MHz),这些特性使得 DC1896 演示板非常适合工业或分布式电源应用。
2. 设计文件获取
该电路的设计文件可在 www.linear.com/demo 上获取,方便工程师进行进一步的开发和设计。
二、快速启动步骤
1. 电路连接与设置
首先,将输入电源连接到 Vin1/Vin2 和 GND 端子(Vin1 和 Vin2 是独立节点),并在 Vout 和 GND 端子之间连接负载。在开始操作之前,需要进行一系列的跳线设置:
- 将跳线 XJP1 和 XJP2 插入 JP1 和 JP2 接头的 OFF 位置。
- 将跳线 XJP11 插入 PHASE 接头 JP11 的 ON 位置(180°异相)。
- 将跳线 XJP3 和 XJP4 插入 JP3 和 JP4 接头的软启动(SS)位置。
- 将跳线 XJP8 插入 MODE 接头 JP8 的强制连续模式(FCM)位置。
- 将跳线 XJP14 插入频率(FREQ)接头 JP14 的 1MHz 位置。
- 将跳线 XJP12 和 XJP13 插入 JP12 和 JP13 接头的外部(EXT)补偿位置。
- 将跳线 XJP6 插入 JP6 接头的 Vout1 电压选项(1.5V、1.8V 或 2.5V),并选择 Vout2 电压选项(2.5V(JP15)、3.3V(JP5)或 5V(JP7))。
2. 电压测量与启动
- 向 Vins 1 & 2 施加 5.5V 电压,测量两个 Vout,此时它们应显示为 0V。如果需要,此时可以测量关机电源电流,关机时电源电流应小于 15μA。
- 将跳线 XJP1 和 XJP2 从 OFF 位置移至 ON 位置,开启 Vout1 和 Vout2。两个输出电压应在 +/- 2% 的公差范围内。
3. 输入电压和负载电流变化测试
- 将输入电压从 5.8V(最小 Vin 取决于 Vout)变化到 20V,负载电流从 0 变化到 3A。两个输出电压应在 +/- 3% 的公差范围内。
- 将两个输出的负载电流设置为 3A,输入电压设置为 20V,然后测量每个输出纹波电压(参考图 2 的正确测量技术),它们应小于 30mVAC。同时,观察每个调节器的开关节点(调节器 1 的引脚 23 和 24,调节器 2 的引脚 13 和 14)的电压波形。开关频率应在 800kHz 至 1.2MHz((T = 1.25)us 和 0.833us)之间。若要实现 2MHz 操作,更改 JP14 接头上的跳线位置。在所有情况下,两个开关节点波形应呈矩形,且彼此相差 180°。更改 JP11 接头上的跳线位置可设置开关波形彼此同相。若要使电路在 Burst Mode 下运行,将 JP8 接头上的跳线更改为 Burst Mode 位置。测试完成后,将跳线 XJP1 和 XJP2 插入 OFF 位置并断开电源。
4. 独立供电特性
调节器 1(VIN1)和 2(VIN2)彼此完全分离,因此它们可以由不同的独立输入电源供电,信号输入电源也可以如此。当然,所有电压要求仍必须满足:PVin 引脚为 1.5V 至 20V,SVin 引脚为 3.6V 至 20V。
三、性能总结
1. 电压参数
| 参数 | 条件 | 值 |
|---|---|---|
| 最小输入电压 | - | 3.6V |
| 最大输入电压 | - | 20V |
| 运行状态 | RUN 引脚 = GND | 关机 |
| RUN 引脚 = VIN | 运行 | |
| 输出电压 VOUT1 调节 | VIN1 = 3.6V 至 20V,OUT1 = 0A 至 3A | 1.5V +3%(1.455V - 1.545V) 1.8V +3%(1.746V - 1.854V) 2.5V +3%(2.425V - 2.575V) |
| 典型输出纹波 VOUT1 | VIN1 = 12V,IOUT1 = 3A(20MHz BW) | <30mVP - P |
| 输出电压 VOUT2 调节 | VIN2 = 3.6V 至 20V,IOUT2 = 0A 至 3A | 2.5V +3%(2.425V - 2.575V) 3.3V +3%(3.201V - 3.399V) 5V +3%(4.85V - 5.15V) |
| 典型输出纹波 VOUT2 | VIN2 = 12V,OUT2 = 3A(20MHz BW) | <30mVP - P |
2. 开关频率与模式
| 参数 | 条件 | 值 |
|---|---|---|
| 标称开关频率 | RT 引脚连接到 324k | 1MHz |
| RT 引脚 = INTVCC | 2MHz | |
| Burst ModeTM 操作输出电流阈值 | 通道 1:Vin = 12V,Vout1 = 1.8V,Fsw = 1MHz | lout1 < 1.5A |
| 通道 2:Vin = 12V,Vout2 = 3.3V,Fsw = 1MHz | lout2 < 1.25A | |
| 通道 1:Vin = 12V,Vout1 = 1.8V,Fsw = 2MHz | lout1 < 1A | |
| 通道 2:Vin = 12V,Vout2 = 3.3V,Fsw = 2MHz | lout2 < 0.75A | |
| 相位 | 相位引脚 = INTVCC | 异相 |
| 相位引脚 = GND | 同相 | |
| INTVCC | - | 3.3V +6% |
四、注意事项
如果演示板的电源通过长引线传输,部件处的输入电压可能会“振铃”,这可能会影响电路的运行,甚至超过 IC 的最大电压额定值。为消除振铃,可在演示板底部的输入电源和返回端子之间的焊盘上插入一个小钽电容(例如,AVX 部件号 TPSY226M035R0200)。钽电容较大的 ESR 会抑制长输入引线引起的(可能的)振铃电压。在正常的典型 PCB 上,短走线情况下不需要此电容。
五、总结
LTC3633AEFE - 3 双路同步降压调节器及其演示电路 DC1896A 具有多种出色的特性和性能,适用于多种工业和分布式电源应用。通过合理的跳线设置和测试步骤,可以充分发挥其优势。在实际设计中,工程师需要注意输入电压的稳定性和可能出现的振铃问题。大家在使用过程中有没有遇到过类似的电源管理问题呢?欢迎在评论区分享你的经验和见解。
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