介紹一款適用于汽車(chē)和工業(yè)場(chǎng)合的高效同步SEPIC控制器

LT8711是一款直流-直流控制器，支持同步降壓、升壓、SEPIC、ZETA和非同步降壓-升壓等拓撲。ADI有多款同步降壓、升壓變換器和控制器，但支持同步SEPIC拓撲的并不多。SEPIC拓撲其實(shí)非常實(shí)用，因為無(wú)論輸入電壓遠低于或遠高于輸出電壓，它都能提供穩定的電平輸出。

及工業(yè)應用中工廠(chǎng)的供電線(xiàn)路較長(cháng)或者突然掉電時(shí)。油氣設備可以通過(guò) SEPIC變換器將多個(gè)不同的電源連接至負載來(lái)提高系統可靠性，如果其中一個(gè)電源出現故障，即使輸入電壓不同，SEPIC變換器可以通過(guò)另一個(gè)電源來(lái)為負載供電。

電路描述及功能

圖1. LT8711用于SEPIC和降壓應用的電路原理圖。

圖1示例的動(dòng)力控制系統原理圖是一個(gè)基于LT8711的同步SEPIC變換器，其中包含：

●   兩個(gè)非耦合電感L1和L2

●   N溝道調制MOSFET管MN1，通過(guò)引腳BG驅動(dòng)

●   兩個(gè)P溝道同步MOSFET管MP1和MP2，通過(guò)引腳TG驅動(dòng)

●   解耦電容C1、C2和C3

●   輸入和輸出濾波器 

圖2. LT8711用于SEPIC應用的轉換效率。

圖2顯示了輸入電壓為14V時(shí)變換器的效率，同步結構能夠保證較高的轉換效率，峰值效率達到93.4%。圖3和圖4顯示了當輸入電壓降到比輸出電壓低或者升到比輸出電壓高時(shí)，變換器輸出依然能夠保持穩定。標準演示電路DC2493A經(jīng)過(guò)重新設計，輸出電流從4A增加到6A，MOSFET管MN1和MP1、電感L2被圖1所示的零件替代。

圖3. 冷啟動(dòng)狀態(tài)。輸入電壓V_IN從15V降至6V時(shí)，V_OUT保持12V穩定。

圖4. 拋負載狀態(tài)。輸入電壓從10V升至20V時(shí)，V_out保持穩定。

通過(guò)一個(gè)被重新設計的演示電路DC2493A來(lái)評估此設計，其熱影像如圖5所示。LT8711的演示電路中可以找到采用了類(lèi)似解決方案的LTspice?模型，其數據手冊中則詳細介紹了如何選擇SEPIC電路參數。下面是峰值電壓和電流的基本表達式，以幫助理解此拓撲的工作模式。

圖5. DC2493A和SEPIC工作時(shí)的熱影像（V_IN=14V、V_OUT=12V、I_OUT=6A）。溫度最高的零件是MNI 77°C。

結 論

LT8711是一款通用且靈活的控制器，可設計用于同步降壓、升壓、 SEPIC、ZETA和非同步降壓-升壓轉換器。需要特別指出的是，同步SEPIC拓撲使得輸出電壓在落入輸入電壓范圍中間時(shí)仍然可以產(chǎn)生很高的轉換效率，尤其適合汽車(chē)和工業(yè)應用。