面向汽車(chē)應(yīng)用的DC/DC轉(zhuǎn)換器必須在極端環(huán)境中工作，輸入瞬態(tài)可能超過(guò)標(biāo)稱(chēng)電池電壓5倍，并持續(xù)數(shù)百毫秒，同時(shí)引擎罩內(nèi)的溫度可能急劇升高到遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出典型商用級(jí)IC所能承受的范圍。在這種嚴(yán)酷的環(huán)境中，空間緊缺，因此即使最強(qiáng)大的器件也必須執(zhí)行多種功能。
該設(shè)計(jì)采用緊湊的4mm x 5mm QFN封裝或耐熱增強(qiáng)型TSSOP封裝，兼有2.6A開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器和兩個(gè)低壓差線性穩(wěn)壓器，可滿足這些苛刻的要求。該開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器僅需要單個(gè)電感器，具一個(gè)內(nèi)部電源開(kāi)關(guān)、逐周期限流和跟蹤/軟啟動(dòng)控制功能。每個(gè)LDO僅需要一個(gè)外部NPN通路晶體管，并具折返電流限制和跟蹤/軟啟動(dòng)控制能力。當(dāng)VIN超過(guò)38V時(shí)，內(nèi)部過(guò)壓檢測(cè)器關(guān)閉該開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，從而保護(hù)了開(kāi)關(guān)和肖特基整流器。這允許該器件的VIN引腳承受高達(dá)70V的瞬態(tài)，而不會(huì)損壞器件本身或整流器。
4V至36V輸入的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器
該設(shè)計(jì)包括一個(gè)36V單片開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，該穩(wěn)壓器能從低至4V的輸入電壓提供高達(dá)2.6A的輸出電流。輸出電壓可設(shè)定為與0.75V的反饋基準(zhǔn)一樣低。
該穩(wěn)壓器采用電流模式、恒定頻率架構(gòu)，這種架構(gòu)可保持簡(jiǎn)單的環(huán)路補(bǔ)償。外部補(bǔ)償允許定制環(huán)路帶寬、瞬態(tài)響應(yīng)和相位裕度。
兩個(gè)低壓差線性穩(wěn)壓器
該設(shè)計(jì)包括兩個(gè)LDO線性穩(wěn)壓器，這些穩(wěn)壓器運(yùn)用一個(gè)外部NPN通路晶體管來(lái)提供高達(dá)0.5A的輸出電流�；鶚O驅(qū)動(dòng)可向通路晶體管提供高達(dá)10mA的基極電流，而且是限流的。LDO是內(nèi)部補(bǔ)償?shù)模?2.2μF或更大的輸出電容可穩(wěn)定。LDO與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器使用同一個(gè)0.75V基準(zhǔn)。
如果BIAS引腳至少比DRIVE引腳電壓高0.9V，那么LDO就從BIAS引腳吸取驅(qū)動(dòng)電流，否則LDO就從VIN吸取驅(qū)動(dòng)電流。這降低了LDO的功耗，尤其是當(dāng)VIN相對(duì)較高時(shí)。
通過(guò)監(jiān)視NPN通路晶體管集電極上的檢測(cè)電阻，LDO實(shí)現(xiàn)了折返電流限制。初始門(mén)限設(shè)定為60mV，但隨著VFB下降而折返，直到VFB = 0、門(mén)限為 26mV 為止。0.1Ω的檢測(cè)電阻器將工作電流限制設(shè)定為600mA，但短路電流限制降至260mA。這在短路輸出時(shí)，降低了通路晶體管的功耗。
圖1：用于一個(gè)寬輸入范圍、3個(gè)輸出的應(yīng)用
通過(guò)以至少30μA的電流將FB引腳拉到高于1.25V，可以關(guān)斷LDO。如果需要對(duì)LDO進(jìn)行獨(dú)立控制，就可以通過(guò)將其TRK/SS引腳拉低，強(qiáng)制每個(gè)LDO的輸出等于0V。如果需要跟蹤或軟啟動(dòng)功能，就使用一個(gè)與下面介紹的跟蹤或軟啟動(dòng)電路并聯(lián)的開(kāi)漏輸出。如果不需要跟蹤和軟啟動(dòng)，那么一個(gè)具1kΩ串聯(lián)電阻器的標(biāo)準(zhǔn) CMOS 輸出 (1.8V 至 5V) 就可以很好地完成工作了。 |
