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降压型转换器提高效率、降低功率损耗在供应线中

星星科技指导员 2023-01-17 1058

描述

LTC3890 （双输出）和 LTC3891 （单输出）降压型 DC/DC 控制器直接接受 4V 至 60V 的输入。这种宽输入范围涵盖以下输入电压：单电池或双电池汽车环境，无需缓冲器和电压抑制电路通常用于在抛负载期间保护IC。这范围还包括 48V 电信应用。如果不需要电气隔离在输入和输出电压之间，LTC3890 和 LTC3891 可以取代昂贵的以及笨重的基于变压器的转换器。与基于变压器的解决方案相比， LTC3890 或 LTC3891 降压型转换器可提高效率、降低功率损耗在供应线中，简化布局并显着减少物料清单。

高效 2 相转换器在 25A 时产生 12V

图 1 示出了采用两相器件的 LTC3890 单输出降压转换器配置在 12V 时提供 25A 电流，这可通过添加更多电流扩展到 75A LTC3890 IC增加电源相位。对于较低的输出电流，可以使用单相LTC3891。轻松实现两相转换器需要将独立捆绑在一起 LTC3890 的通道引脚，即 FB1 和 FB2、TRACK/SS1 和 TRACK/SS2， RUN1 和 RUN2，ITH1 和 ITH2。

变压器

图1.高效转换器在 12V 时产生 25A 电流外输入电压高达60V。

虽然ITH引脚已连接一起，每个都终止到一个单独的 47pF电容，用于补偿互连可能产生的噪声痕迹。相对较低的开关频率，大约 150kHz，相对使用10μH的高相位电感降低高输入时的开关损耗电压。输出电压馈入至 EXTVCC 引脚可降低相关损耗带偏置芯片和内部高输入电压下的栅极驱动器。

电路性能

效率如图2所示，测量无冷却气流。效率峰值接近 98% 在中间负载范围和下降到 96% 25A 最大负载。图 3 显示平均输入电流与输入电压的关系在突发模式操作中空载。该电流的值如下 0.5mA. 图4所示为热图没有气流的电路板 V在= 20V 和 V外= 12V，25A （300W）。

变压器

图2.V 时的效率在= 20V、36V 和 50V。

变压器

图3.空载时的平均输入电流与输入电压的关系。V外为 12V。

变压器

图4.没有气流的温度热点。

组件选择

两个值定义选择电感：有效值电流（IRMS）和饱和电流（IPK）：

变压器

其中f是开关频率 k是定义下的系数目前不平衡的阶段。对于基于 LTC3890， k = 1.08，假设电流容差为 1% 的检测电阻。

功率 MOSFET 和输入/输出电容器的选择详见 LTC3890 的产品手册。重要的是请注意，典型的内部V抄送电压以及因此的 MOSFET 栅极电压为5.1V。这意味着逻辑电平设计中必须使用 MOSFET。

结论

LTC3890 双路输出、同步降压转换器可以是轻松配置为单路输出，用于高输入的双相转换器电压、高输出电流汽车和电信应用。

审核编辑：郭婷

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