LT3461和LT3461A是電流模式升壓轉換器的介紹、特性、及應用


LT3461和LT3461A是電流模式升壓轉換器,將40V額定1歐姆 NPN功率開關與6引腳ThinSOT封裝中的功率肖特基二極管結合在一起。這種集成水平是任何目前可用的升壓轉換器無法比擬的。LT3462和LT3462A是電流模式逆變器,提供相同的集成水平。
輸出高達±38V的轉換器可以在非常小的占地面積上構建,使這些部件成為緊湊型顯示或成像應用的理想選擇。
這些設備的一切都集中在將高性能壓縮到最小的空間上?!癆”部分工作在高頻- lt3461a升壓開關在3MHz;2.7 mhz的LT3462A逆變器,允許使用微小,低調的組件。對于噪聲敏感的通信應用,高,恒定的開關頻率導致低輸出電壓紋波和易于濾波的開關諧波。非“A”部件運行在1.3MHz (LT3461)和1.2MHz (LT3462),適用于需要高效率或高轉換率的應用。
此外,內部補償的電流模式PWM架構最大限度地減少了外部部件的尺寸和數量,最大限度地提高了可用輸出電流,并優(yōu)化了瞬態(tài)響應。
簡單,準確的負調節(jié)器
使用LT3462和LT3462A反相變換器很容易設置負輸出電壓,因為不需要補償可變的FB輸入偏置電流。LT3462和LT3462A具有高阻抗接地參考FB輸入和2%精確的1.262V參考輸出。參考和FB引腳之間的外部電阻(R1)設置反饋分壓器中的電流。從FB引腳到負輸出的第二個外部電阻(R2)將輸出電壓設置在2%加上電阻容限內。通過消除其他反相穩(wěn)壓器的負FB (NFB)引腳產生的未修剪電流,反饋分壓器的計算簡化如下。
在反饋分壓器中流動的電流更少的情況下,得到的輸出電壓更精確。
-8V at 30mA in 50mm(2)
LT3462A的2.7MHz開關頻率允許使用微小的低輪廓電感器和低輪廓陶瓷電容器。圖1顯示了一個適用于CCD和OLED應用的偏置電源,它可以從3.3V產生一個調節(jié)良好的-8V電源,最高可達30mA,使用的電路板面積只有50mm(2)。本設計所有部件高度均小于1mm。
圖1所示 低輪廓,3.3V至-8V, 30mA逆變轉換器在50mm(2)。
電路板面積和輪廓通常由電感器主導,電感器通常是穩(wěn)壓器中最高的組件,可以占用比IC更多的面積。用LT3462A設計的轉換器沒有這種限制,因為LT3462A可以很好地與微小的低輪廓電感器(如村田LQH2系列)一起工作-對輸出功率能力的影響很小,對效率的影響最小。
-8V轉換電路還使用小型(0805)低輪廓陶瓷電容器作為輸入,輸出和飛行電容器。輸出端半負載階躍的示波器跟蹤圖(圖2)顯示,這些電容足以提供良好阻尼的瞬態(tài)響應。在瞬態(tài)步驟中,輸出電壓保持在標稱值的0.25%以內。圖3顯示了-8V轉換器在30mA時的輸出電壓紋波為2.2mV(P-P)。
圖2 3.3 v到-(- 8V)變換器的瞬態(tài)響應顯示,在50%負載階躍下,總偏差小于0.25%。 圖3 3.3 v到-(- 8v)逆變器在30mA時的輸出紋波僅為2.2mV(P-P)。
15V at 30mA in 50mm(2)
LT3461A的3MHz開關頻率也允許使用微小、低調的組件。圖4顯示了一個電路,它產生一個良好調節(jié)的15V電源,用于從3.3V到30mA的CCD偏置應用,使用的電路板面積只有50mm(2)。本設計中所有部件的高度也都小于1mm。
圖4 低輪廓,3.3V至15V, 30mA升壓轉換器占用小50mm(2)。
該電路采用2.2μF的陶瓷輸出電容,實現良好阻尼的半負載階躍瞬態(tài)響應(圖5)。在這些瞬態(tài)階躍中,輸出電壓保持在標稱值的1%以內。電容的選擇也會影響輸出電壓紋波。圖4中電路在滿載30mA時的輸出紋波為10mV(P-P),或小于標稱15V輸出的0.07%。
圖5 當負載階躍為50%時,3.3 v - 15v變換器的瞬態(tài)響應小于120mV。
圖6顯示,在很寬的電源電壓和負載電流范圍內,效率優(yōu)于70%。
圖6 3.3V到15V轉換器的效率。
優(yōu)化效率
LT3461A(升壓)和LT3462A(反相)針對小尺寸進行了優(yōu)化,而LT3461(升壓)和LT3462(反相)則適用于需要更高效率或高轉換率的應用。由于開關損耗的減少,較低的開關頻率轉化為更高的效率。
LT3461(升壓)保證在連續(xù)導通模式下最大開關占空比為92%,LT3462(反相)保證最大開關占空比為90%,從而在相對高的輸出電流下實現高轉換比。
雖然使用斷續(xù)導通模式(DCM)也可以獲得高轉換率,其中電感中的電流允許每個周期歸零,但與在相同負載電流下連續(xù)導通模式下運行的系統(tǒng)相比,DCM技術需要更高的開關電流和更大的電感/整流器。由于LT3461可以在1.3MHz的連續(xù)導通模式下切換,開關占空比高達92%,而LT3462可以在1.2Mhz的占空比為90%,因此它們是可用于輸出5至10倍電源電壓的最緊湊的解決方案。例如,圖7中的LCD偏置電路從3.3V電源在25V時提供18mA,占用的電路板空間僅為50mm(2)。圖8顯示,25V轉換器的效率相當好,在4.2V電源下達到79%的峰值。圖9顯示了一個3.3V到-25V, 14mA的逆變器,效率高于70%(圖10)。
圖7 高轉換率,3.3V到25V的升壓轉換器只占用50mm(2)。 圖8 圖7中電路在25V輸出時的效率。 圖9 高轉換率,3.3V到25V逆變轉換器占地小至55mm(2)。 圖10 圖9中電路在-25V輸出時的效率。
結論
LT3461, LT3461A, LT3462和LT3462A提供非常緊湊的升壓和逆變解決方案,可提供2.5V至16V的寬輸入電壓范圍,輸出電壓為±38V,使這些器件非常適合各種應用。
責任編輯:David
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