高压 IC 可取代汽车浪涌抑制器件
图 1:显示 LTC3895 在 7V 至 140V 输入电压范围内产生 12V 输出的原理图
VOUT FOLLOWS VIN WHEN VIN < 12V:当 VIN < 12V 时,VOUT 跟随 VIN
突发模式运行
在负载电流很小时,LTC3895启动时可以进入高效率突发模式、恒定频率脉冲跳跃模式或强制连续导通模式运行。当配置为突发模式运行且在轻负载情况下,该转换器将突发产生几个脉冲,以保持输出电容器上的充电电压,然后再断开转换器并进入休眠模式,这时其内部电路大多数都停机了。输出电容器提供负载电流,当输出电容器两端的电压降至设定值时,转换器再次启动,提供更大的电流以提高充电电压。大多数内部电路停机和关断,可以显著地降低静态电流,因此有助于在"始终接通"系统处于备用模式时,延长电池运行时间。
开关型浪涌抑制器
除了作为可穿越高压浪涌的高压降压型 DC/DC 控制器使用,LTC3895 还可设计为仅作为高效率开关型浪涌抑制器使用。例如,当输入电压来自汽车的 12V 铅酸电池时,输出电压可以设定为 12V。就这种配置而言,正常运行时处于 "压差" 状态,顶端 MOSFET 连续地接通。然后,LTC3895 将仅在启动或者在响应输入过压或输出短路情况时才进行开关操作。如果开关时间超过了 OVLO 引脚设定的时间,那么 LTC3895 将停机,以保护自身免于过热。开关时间可以设定为几毫秒直至几秒钟,之后再停机。
MOSFET 驱动器及效率
LTC3895 有强大的 1.1? 内置 N 沟道 MOSFET 栅极驱动器,可最大限度减少转换时间和开关损耗。栅极驱动电压可设定为 5V 至 10V,从而允许使用逻辑电平或标准电平 N 沟道 MOSFET 以最大限度提高效率。由于有很大的驱动电流可用,所以可以在较大电流应用中驱动多个并联 MOSFET。
图 2 是图 1 所示 LTC3895 原理图在 24V 或 48V 输入电压时的典型效率曲线。如图所示,8.5V 输出产生非常高的 98% 效率。3.3V 时效率也超过了 90%。此外,这款设计由于突发模式运行,所以每路输出有 1mA 负载时,效率仍然超过 75%。
图 2:LTC3895 在 24V或 48V 输入、12V 输出时的效率曲线
EFFICIENCY:效率
POWER LOSS:功耗
LOAD CURRENT:负载电流
快速瞬态响应
LTC3895 用一款带宽为 25MHz 的快速运算放大器实现输出电压反馈。该放大器的大带宽与高开关频率和低电感值的电感器相结合,允许非常高的交叉频率增益。这就允许针对非常快的负载瞬态响应优化补偿网络。图 3 说明了在 12V 输出时 2A 阶跃负载的瞬态响应,与标称值的偏离不到 100mV,恢复时间为 200µs。
图 3:LTC3895 在 12V 输出、2A 阶跃负载时的瞬态响应
100mV/div:每格 100mV
AC COUPLED:AC 耦合
结论
LTC3895 提供全新性能水平,可在诸如汽车 DC/DC 转换器等中常见的那类要求严格的高压瞬态环境中安全、高效运行。强大的可调栅极驱动电压可灵活地驱动逻辑电平或标准电平 MOSFET。其低静态电流可在休眠模式节省电池能耗,允许延长电池运行时间,在"始终接通"系统中,这是一种非常有用的功能。150V 绝对最大输入电压额定值、快速瞬态响应和高温级版本使 LTC3895 成为卡车、重型设备、轨道和汽车应用的出色选择,在这类应用中,高压瞬态是常见的现象。
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