常見的DC-DC轉(zhuǎn)換器的問題是，當(dāng)輸入電壓可能高于、低于或等于輸出時(shí)，轉(zhuǎn)換器必須進(jìn)行升壓和降壓。從標(biāo)稱12 V電池是汽車電子供電的典型場景，從發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)(低至3 V）負(fù)載突降(高達(dá)1000 V），或由于操作員的錯(cuò)誤導(dǎo)致反向電池電壓(電壓變化范圍相當(dāng)廣)。從SEPIC4開關(guān)拓?fù)溆袔追NDC-DC轉(zhuǎn)換器拓?fù)淇梢陨龎航祲?，但這些解決方案中沒有一個(gè)可以主動(dòng)激活開關(guān)，直接將輸入電壓輸入輸出。

LT8210是一種同步降壓升壓控制器，可直接通過（Pass-Thru?）在模式下運(yùn)行有助于消除EMI和開關(guān)損耗，較大化效率(高達(dá)99.9%)。輸入電壓在用戶可編程窗口中時(shí)，直通功能直接將輸入傳輸?shù)捷敵龆恕T8210輸入電壓范圍為2.8 V到100 V因此，其穩(wěn)壓范圍從冷啟動(dòng)期間的較低輸入電壓到不受抑制的負(fù)載突降的峰值范圍。LT8210可作為傳統(tǒng)的降壓升壓控制器運(yùn)行，支持引腳可選的連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)、脈沖跳躍或突發(fā)模式(Burst Mode?)可根據(jù)編程窗口調(diào)整輸出電壓。當(dāng)窗口中的輸入電壓不主動(dòng)開關(guān)時(shí)FET運(yùn)行時(shí)直接傳輸?shù)捷敵鯥Q極低，無開關(guān)噪聲。

直接操作模式

圖1顯示了簡化LT8210示意圖用于直接操作，輸出調(diào)整范圍為8 V至16 V。直通窗的頂部電壓和底部電壓分別由FB2和FB設(shè)置1電阻分壓器。

圖2顯示了該電路的輸入/輸出傳輸特性。當(dāng)輸入電壓高于直通窗時(shí)，LT將8210降低到穩(wěn)定的16 V輸出。若輸入電壓低于直通窗，LT8210將增加電壓，并將輸出保持在8 V。當(dāng)輸入電壓在直通窗口內(nèi)時(shí)，頂部開關(guān)A和D保持打開，使輸出能夠跟蹤輸入，零件能夠進(jìn)入低功率狀態(tài)，VIN和VINP引腳上典型的靜態(tài)電流分別為4 μA和18 μA。在這種非開關(guān)狀態(tài)下，既不存在EMI，無開關(guān)損耗，效率可達(dá)99.9%以上。

圖1.LT8210 8 V至16 V直通穩(wěn)壓器電路。

圖2.直直通輸入電壓窗口中，直通操作效率可達(dá)99.9%。

圖3.在直通模式下，LT8210會(huì)快速響應(yīng)80 V輸出限制在可編程的16 V較大值。

圖4.在直通模式下，LT8210通過增壓到可編程8 V較小輸出電壓響應(yīng)冷啟動(dòng)脈沖(<4 V)。

圖5.直通區(qū)效率接近100%(與連續(xù)導(dǎo)通模式下的效率相比)。

圖6.LT8210在直通區(qū)域具有超低靜態(tài)電流。

結(jié)論

對于DC-DC對于轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)師來說，汽車電池和類似的寬電壓范圍電源是一個(gè)復(fù)雜的問題，需要保護(hù)，需要高效的降壓和升壓轉(zhuǎn)換。LT8210同步降壓升壓控制器將保護(hù)功能與輸入范圍廣的降壓升壓轉(zhuǎn)換器和獨(dú)特的直接選項(xiàng)相結(jié)合，以消除這種復(fù)雜性。其工作電壓范圍為2.8 V和100 V提供內(nèi)置反向電壓保護(hù)。直通模式有助于消除開關(guān)損耗和噪聲，達(dá)到超低靜態(tài)電流。輸出電壓不會(huì)以傳統(tǒng)的方式調(diào)節(jié)，而是受可編程電壓窗口的限制。

作者簡介

David Megaw是ADI高級設(shè)計(jì)工程師。

Bruce Haug1980年畢業(yè)于圣何塞州立大學(xué)，獲得電氣工程學(xué)士學(xué)位。他于2006年4月*凌利爾特(現(xiàn)為ADI作為產(chǎn)品部分)。Bruce曾在Cherokee International、Digital Power他還熱衷于參加體育活動(dòng)。