簡介

　　LTC7803 是 公司開發(fā)的一款同步降壓型控制器，可簡化高性能電源的設計。這款控制器具有以下主要特性：集成低阻抗柵極驅動器，能夠切換N通道MOSFET，從而降低整體轉換器成本，提高效率;極低工作靜態(tài)電流(5 μA);40 V寬輸入/輸出電壓范圍;100 kHz至3 MHz的極高可編程開關頻率范圍;檢測電阻或DCR檢測可進一步提升效率;以及100%占空比。另外支持Spread Spectrum (擴頻)操作。LTC7803在±15%范圍內調節(jié)開關頻率，這可簡化EMI合規(guī)要求并降低EMI濾波器成本。

　　電氣原理圖和功能

　　降壓型轉換器的電氣原理圖如圖1所示。該轉換器從5 V至38 V輸入軌提供3.3 V電壓和20 A。電驅動系統(tǒng)包括MOSFET Q1至Q4、電感L1和輸入/輸出濾波器電容。MODE引腳和跳線JP1定義強制連續(xù)導通、跳脈沖或Burst Mode (突發(fā)模式)操作。每種操作模式都各有優(yōu)缺點。在FCM中，整個輸出電流范圍內的低輸出紋波以犧牲輕負載下的效率為代價。突發(fā)模式可在輕負載或無負載下提供高效率，但輕負載下的輸出電壓紋波更高。

　　圖1. 基于LTC7803的轉換器電氣原理圖，V(IN)為5 V至38 V，V(OUT)為3.3 V(20A時)。

　　LTC7803的另一個優(yōu)勢是能夠與外部時鐘同步，從而可避免主機系統(tǒng)中不同頻率相互作用造成干擾問題。跳線JP2 (FREQ SET)允許在固定頻率之間選擇、同步到外部時鐘或進行擴頻操作。請注意，如果選擇突發(fā)模式(MODE引腳連接至GND)并激活同步功能(PLLIN/Spread引腳上的時鐘脈沖)，則控制器在FCM中運行。從實際的角度來說，在這種情況下最好使用脈沖跳躍模式。脈沖跳躍模式(通過100 k歐姆電阻將MODE引腳連接至INTV(CC) )在輕負載下提供的效率要比FCM高得多。

　　效率和擴頻操作

　　圖2顯示了突發(fā)模式下具有不同輸入電壓的轉換器效率。

　　圖2. 脈沖跳躍和突發(fā)工作模式下的轉換器效率。

　　圖3所示的DC2834A演示板用于LTC7803評估。圖4顯示DC2834在滿載下的熱圖像。

　　圖3. DC2834A演示板。

　　圖4. 在自然對流冷卻、沒有空氣流動的情況下，V(IN)為12 V、V(OUT)為3.3 V，電流為20 A時，轉換器的熱圖像。

　　擴頻操作是LTC7803的一個重要優(yōu)勢。該特性大幅降低了轉換器的輻射和傳導噪聲，并顯著簡化了整個系統(tǒng)對EMI標準的合規(guī)要求。圖5比較了在CISPR 25 5類限制下，有擴頻操作和無擴頻操作的兩次傳導EMI掃描結果。

　　圖5. 在CISPR 25 5類限制下啟用和禁用擴頻操作(固定頻率)的傳導EMI掃描結果。

　　結論

　　低I(Q) 同步降壓型控制器LTC7803可顯著簡化高效率功率轉換器設計。它能夠在各種輸入/輸出電壓下工作，并具有出色的瞬態(tài)響應性能。LTC7803具有一些極重要的特性，如突發(fā)模式和擴頻操作，進一步提高了效率和EMI標準合規(guī)性。