具有6.2 μA靜態(tài)電流的雙通道、42 V、2 A、單片、同步降壓型Silent Switcher 2穩壓器

LT8653S 是一款輸入電壓范圍為3 V至42 V的雙通道、2 A、同步降壓型穩壓器?；赟ilent Switcher^? 2技術(shù)，能夠使LT8653S在高頻下實(shí)現高效運行，并且具有出色的EMI性能，可以滿(mǎn)足汽車(chē)、工業(yè)、計算和通信環(huán)境的嚴苛要求。

LT8653S將兩個(gè)獨立穩壓器通道集成到一個(gè)散熱增強型3 mm × 4 mm封裝中。每個(gè)通道可同時(shí)提供2 A連續輸出電流，在脈沖負載應用中可提供高達3 A的電流。LT8653S支持突發(fā)工作模式(Burst Mode^?)，兩個(gè)輸出均處于穩壓狀態(tài)時(shí)僅需要6.2μA的靜態(tài)電流，這是電池供電系統的一個(gè)關(guān)鍵特性。

LT8653S還提供強制連續模式和展頻(SSFM)操作。SSFM模式通過(guò)將能量擴散到更寬的頻譜范圍內，降低了基波工作頻率和諧波附近的峰值輻射。

LT8653S提供外部補償選項，可用于優(yōu)化瞬態(tài)響應；或者簡(jiǎn)單起見(jiàn)，也可使用內部補償。還提供固定輸出選項，兩個(gè)輸出電壓可選引腳可產(chǎn)生5 V、3.3 V和1.8 V輸出，無(wú)需使用外部反饋電阻。

圖1.具有高效率和低EMI的寬輸入范圍、雙通道、2 A降壓型穩壓器。

具有低EMI、高效率的雙通道2 A穩壓器

圖1顯示使用LT8653S具有低EMI和高效率的雙通道輸出降壓型穩壓器應用。輸入電壓范圍為5.8 V至42 V，輸出為5 V/2 A和3.3 V/2 A。開(kāi)關(guān)頻率設置為2 MHz。內部穩壓器由3.3 V輸出通過(guò)BIAS引腳供電，以降低功耗。啟用突發(fā)工作模式（SYNC/MODE接至GND）可優(yōu)化輕負載時(shí)的效率。

圖2顯示圖1中穩壓器的輻射EMI，其符合嚴格的汽車(chē)CISPR 25 5級輻射EMI規范。當LT8653S的開(kāi)關(guān)頻率為2 MHz時(shí)，穩壓器在12 V輸入和5 V輸出時(shí)的峰值效率達到94.8%，而在24 V輸入和5 V輸出時(shí)，效率也達到了92.1%。

圖2.圖1中電路的CISPR 25電磁輻射騷擾

內部或外部環(huán)路補償

為了盡量減少元件數量，LT8653S內置適用于大多數系統的內部環(huán)路補償功能，對于需要優(yōu)化負載瞬態(tài)性能的設計，則可采用外部補償來(lái)盡量減少輸出電壓偏移和瞬態(tài)響應時(shí)間。圖3顯示旨在優(yōu)化瞬態(tài)響應的一種雙路輸出穩壓器。

圖4顯示響應0 A至2 A負載階躍的5 V輸出(VOUT1)。在這種情況下，VOUT偏差小于80 mV。這種快速瞬態(tài)響應與LT8653S的高初始精度相結合，可以滿(mǎn)足嚴苛的VOUT容錯要求。

圖3.5 V/2 A和3.3 V/2 A輸出，非?？焖俚呢撦d瞬態(tài)響應。

圖4.圖3中電路5 V電軌的0 A至2 A負載瞬態(tài)響應。

固定輸出電壓選項

為了進(jìn)一步減少元件數量，可以利用LT8653S的引腳D0和D1可選不同的固定輸出電壓，從而無(wú)需使用外部電阻來(lái)設置LT8653S輸出電壓。根據所選的D0和D1引腳組合，可啟用內部反饋電阻分壓器，FB引腳則可直接連接至VOUT來(lái)調節5 V、3.3 V或1.8 V輸出。由于無(wú)需使用外部電阻網(wǎng)絡(luò )，整體解決方案尺寸很小。

內部反饋電阻分壓器的總電阻為12 MΩ，因此空載靜態(tài)電流遠低于傳統的使用外部電阻分壓器電路的靜態(tài)電流。內部反饋電阻分壓器的調節效果比外部分壓器更好，外部分壓器的電阻誤差通常會(huì )影響精度。圖5顯示針對較少器件數量而優(yōu)化的雙輸出穩壓器——只需將D0和D1引腳浮空即可設置5 V和3.3 V輸出。

圖5.較少器件數量、雙通道、2 A降壓穩壓器解決方案。

結論

利用Silent Switcher 2技術(shù)，能夠使LT8653S在高頻下運行，同時(shí)提供高效率和低EMI輻射。LT8653S提供寬輸入電壓范圍、低靜態(tài)電流，并將兩個(gè)2 A穩壓器通道集成在一個(gè)小型4 mm × 3 mm封裝中，從而減少了器件數量和解決方案尺寸。LT8653S尺寸小，外部器件數量少，對于各種應用仍可實(shí)現靈活設計。

作者簡(jiǎn)介

Tao Tao是ADI公司的一名電源產(chǎn)品高級應用工程師，工作地點(diǎn)位于美國加利福尼亞州圣克拉拉。他目前負責提供降壓型開(kāi)關(guān)穩壓器IC方面的應用支持。在此之前，Tao在Intersil Corporation公司從事集成電源模塊的開(kāi)發(fā)工作。Tao的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域包括高效高密度電源轉換器和穩壓器、電源轉換器的建模和控制、EMI抑制技術(shù)、電子封裝技術(shù)、PCB板設計，以及解決任何其他技術(shù)問(wèn)題。Tao擁有弗吉尼亞理工學(xué)院暨州立大學(xué)（位于弗吉尼亞州布萊克斯堡）電氣工程碩士學(xué)位。