高压控制器系列降低了 DC-DC 转换器的成本和尺寸

出处:维库电子市场网 发布于:2024-07-10 17:32:26 | 112 次阅读

  LTC3892 是一款多功能控制器,广泛用于汽车和工业应用。该控制器的主要优点是能够通过调节开关MOSFET的栅极电压来降低功率损耗,并且静态电流极低 — 关断时为 3.6μA。这是一个高压控制器系列,输入/输出电压范围为 4.5V 至 60V。它对工业客户非常有吸引力,因为它可以用更便宜、更紧凑的降压转换器取代 48V 输入轨应用中昂贵、笨重的变压器。
  高压控制器通过消除外部瞬态和过压保护电路,显著降低了 12V 和 24V 输入轨应用中汽车电子产品的成本,从而简化了整个设计。
  电路描述和功能
  图 1 显示了双输出降压转换器,其 VOUT1 为 5V,8A 时,VOUT2 为 12V,5A 时。它采用 LTC3892,这是一款采用 32 引脚 QFN 封装的控制器,可提供以下功能:通过 ILIM 引脚电流检测电压进行选择,引脚 VPRG1 可在不使用外部电阻分压器的情况下将输出电压设置为 3.3V 或 5.0V,以及两个输出的电源良好引脚。LTC3892 还通过在过压时打开底部 MOSFET 为两个通道提供输出过压保护。该芯片通过实施折返电流限制来提供短路保护。
   图 1:双输出 DC-DC 转换器中 LTC3892 的电气原理图,其中 VOUT1 为 8A 时 5V,VOUT2 为 5A 时 12V。
  第一通道的功率传动装置包括 MOSFET Q1、Q4、电感器 L1 和基于 CO1 的输出滤波器。第二通道的功率传动装置包括 MOSFET Q2、Q3、电感器 L2 和基于 CO2 的输出滤波器。MOSFET 不是逻辑电平,引脚 DRVUV 和 DRVSET 连接到 INTVCC 以提供 10V 栅极驱动。引脚 VPRG1 连接到 INTVCC 以在第一通道上选择 5V 输出电压。图 2 显示了转换器的效率。DC1998A 用于测试。
   图 2:双输出直流-直流转换器的效率曲线。
  图 3 示出了单输出双相降压转换器。它采用 LTC3892-2,这是一款采用 32 引脚 QFN 封装的控制器,提供与 LTC3892 类似的功能。但是,两个保护电路被禁用:没有过压保护,也没有短路禁用电路保护。
   图 3:单输出 DC-DC 转换器中 LTC3892-2 的电气原理图,其中 VOUT 为 12V,电流为 30A。
  该芯片可用于高功率电池充电器应用,在这些应用中,这些保护功能不被使用且不受欢迎。LTC3892-2 的另一个优点是它能够支持脉冲跳跃操作模式,同时与外部时钟同步。这提高了轻负载操作期间的效率。
  要将双输出控制器转换为单输出,一个通道的 ITH、FB 和 RUN 引脚连接到第二个通道的相应引脚。为了最大限度地减少栅极损耗,通过将电阻器 RG 从 DRVSET 引脚上设置,将 DRVCC 的栅极电压选择为 9 V。图 4 显示了单输出转换器的效率。使用 DC2493A 进行评估。
   图4:单输出直流-直流转换器的效率曲线。
  该系列中的最后一款 IC 是 LTC3892-1。该芯片的引脚数较少,采用 28 引脚 TSSOP 封装,没有 PGOOD 功能,也没有可选的电流限制,但提供过流和过压保护。
  LTC3892 系列控制器可成功用于高输入/输出电压、高功率应用。LTC3892 和 LTC3892- 1 提供设计全功能 DC-DC 转换器所需的全套保护功能。LTC3892-2 是高功率充电器应用的理想选择。
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