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基于三输出稳压器的汽车电池电源解决方案

归档日期:05-16       文本归类:启动输入输出      文章编辑:爱尚语录

  面向汽车应用的DC/DC转换器必须在极端环境中工作,输入瞬态可能超过标称电池电压5倍,并持续数百毫秒,同时引擎罩内的温度可能急剧升高到远远超出典型商用级IC所能承受的范围。在这种严酷的环境中,空间紧缺,因此即使最强大的器件也必须执行多种功能。

  LT3694/LT3694-1采用紧凑的4mm x 5mm QFN封装或耐热增强型TSSOP封装,兼有2.6A开关稳压器和两个低压差线性稳压器,可满足这些苛刻的要求。该开关稳压器仅需要单个电感器,具一个内部电源开关、逐周期限流和跟踪/软启动控制功能。每个LDO仅需要一个外部NPN通路晶体管,并具折返电流限制和跟踪/软启动控制能力。当VIN超过38V时,内部过压检测器关闭该开关稳压器,从而保护了开关和肖特基整流器。这允许该器件的VIN引脚承受高达70V的瞬态,而不会损坏器件本身或整流器。

  LT3694/LT3694-1包括一个36V单片开关稳压器,该稳压器能从低至4V的输入电压提供高达2.6A的输出电流。输出电压可设定为与0.75V的反馈基准一样低。

  该稳压器采用电流模式、恒定频率架构,这种架构可保持简单的环路补偿。外部补偿允许定制环路带宽、瞬态响应和相位裕度。

  两个低压差线包括两个LDO线性稳压器,这些稳压器运用一个外部NPN通路晶体管来提供高达0.5A的输出电流。基极驱动可向通路晶体管提供高达10mA的基极电流,而且是限流的。LDO是内部补偿的,用2.2μF或更大的输出电容可稳定。LDO与开关稳压器使用同一个0.75V基准。

  图1 LT3694/LT3694-1用于一个宽输入范围、3个输出的应用

  通过以至少30μA的电流将FB引脚拉到高于1.25V,可以关断LDO。如果需要对LDO进行独立控制,就可以通过将其TRK/SS引脚拉低,强制每个LDO的输出等于0V。如果需要跟踪或软启动功能,就使用一个与下面介绍的跟踪或软启动电路并联的开漏输出。如果不需要跟踪和软启动,那么一个具1kΩ串联电阻器的标准CMOS输出(1.8V至5V)就可以很好地完成工作了。

  降压型稳压器和每个LDO都有自己的跟踪/软启动(TRK/SS)引脚。当这个引脚低于0.75V基准时,稳压器强制其反馈引脚等于TRK/SS引脚电压而不是基准电压。TRK/SS引脚有一个3μA的上拉电流源。

  软启动功能需要一个从TRK/SS引脚到地的电容器。启动时,这个电容器为0V,这降至稳压器的输出为0V。电流源缓慢地给该电容器充电,使其电压上升,同时稳压器的输出也成比例地斜坡上升。一旦电容器电压达到0.75V,稳压器就锁定到内部基准而不是TRK/SS电压上。任何停机事件(过压、温度过高、欠压)一发生,TRK/SS引脚就被拉低,以给软启动电容器放电。

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