LTC3418是一款單片同步降壓開關(guān)穩(wěn)壓器，能夠為微處理器和I/O電源、負(fù)載點(diǎn)調(diào)節(jié)和汽車應(yīng)用提供8A的輸出電流。內(nèi)部功率MOSFET開關(guān)，只有35毫歐導(dǎo)通電阻，允許LTC3418減少元件數(shù)量，同時實(shí)現(xiàn)高效率。在高達(dá)4MHz的開關(guān)頻率下工作，允許使用更小的電感和電容器，從而節(jié)省了額外的空間。LTC3418跟蹤另一個電壓電源的能力也允許它在啟動期間需要電源排序的雙電源系統(tǒng)中使用。

LTC3418采用恒頻電流模式架構(gòu)，輸入電壓范圍為2.25V至5.5V，輸出電壓范圍為0.8V至5V，輸出電流高達(dá)8A。開關(guān)頻率可以通過外部電阻在300kHz和4MHz之間設(shè)置。LTC3418也可以與外部時鐘同步，其中每個開關(guān)周期從外部時鐘信號的下降沿開始。由于輸出電壓紋波與開關(guān)頻率和電感值成反比，設(shè)計人員可以利用LTC3418的高開關(guān)頻率來使用更小的電感而不影響輸出電壓紋波。較低的電感值直接轉(zhuǎn)化為較小的外殼尺寸，減少了系統(tǒng)的整體尺寸。OPTI-LOOP 補(bǔ)償允許在廣泛的負(fù)載和輸出電容器(包括陶瓷)范圍內(nèi)優(yōu)化瞬態(tài)響應(yīng)。為了增加熱處理，LTC3418采用5mm × 8mm QFN封裝，帶有外露的襯墊，以促進(jìn)散熱。

LTC3418可以配置為突發(fā)模式，脈沖跳過或強(qiáng)制連續(xù)操作。突發(fā)模式操作通過減少輕負(fù)載時的柵極電荷損失，在整個負(fù)載范圍內(nèi)提供高效率。在LTC3418中，通過在0V-1V范圍內(nèi)改變同步/模式引腳的直流電壓來調(diào)節(jié)突發(fā)鉗位。在這個引腳上的電壓設(shè)置在突發(fā)模式操作的每個開關(guān)周期中電感電流的最小峰值。如果最小峰值電感電流提供的能量大于負(fù)載電流所需的能量，則內(nèi)部電源開關(guān)跳過開關(guān)周期以保持調(diào)節(jié)。突發(fā)模式操作為輕負(fù)載應(yīng)用提供了有效的解決方案，但有時噪聲抑制優(yōu)先于效率。強(qiáng)制連續(xù)工作，雖然在輕負(fù)載下不如突發(fā)模式工作效率高，但保持穩(wěn)定的頻率，使其更容易降低噪聲和射頻干擾。

電壓跟蹤是通過對TRACK引腳施加斜坡電壓來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)TRACK引腳上的電壓低于0.8V時，反饋電壓調(diào)節(jié)到該跟蹤電壓。當(dāng)跟蹤電壓超過0.8V時，停止跟蹤，反饋電壓調(diào)整到內(nèi)部0.8V參考電壓。

全陶瓷電容的高效率1.2V/8A降壓穩(wěn)壓器

圖1顯示了一個1.2V降壓開關(guān)穩(wěn)壓器，可以用作微處理器的核心電源電壓。它采用全陶瓷電容器，并跟蹤2.5V的I/O電壓。該電路從3.3V輸入提供最高8A的1.2V穩(wěn)壓輸出。該電路的效率高達(dá)87%，如圖2所示。該電路的開關(guān)頻率由外部電阻R(OSC)設(shè)置為2MHz。工作在這樣高的頻率允許使用一個較低的價值和物理上較小的電感。在啟動期間，LTC3418的輸出恰好跟蹤I/O電源電壓。一旦I/O電源電壓超過1.2V，跟蹤被禁用，LTC3418將其輸出電壓調(diào)節(jié)到1.2V。

陶瓷電容器具有低成本和低ESR的優(yōu)點(diǎn)，但許多開關(guān)穩(wěn)壓器在使用它們時存在困難。然而，LTC3418包括OPTI-LOOP補(bǔ)償，這使得它可以在陶瓷輸入和輸出電容下正常工作。許多開關(guān)穩(wěn)壓器在使用陶瓷電容器時存在的問題是它們的ESR太低，導(dǎo)致回路不穩(wěn)定。也就是說，控制回路的相位裕度可以下降到不適當(dāng)?shù)乃?，而沒有通常由鉭電容器的高ESR產(chǎn)生的零的幫助。通過在I(TH)和V(FB)引腳處選擇適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償元件，LTC3418可以在大范圍的負(fù)載和輸出電容上實(shí)現(xiàn)環(huán)路穩(wěn)定性。

結(jié)論

LTC3418是一款單片同步降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器，非常適合需要高達(dá)8A輸出電流的應(yīng)用。其高開關(guān)頻率和內(nèi)部低R(DS(ON))功率開關(guān)允許LTC3418提供小尺寸和高效率的解決方案。