助推节省燃料的汽车启动/ 停止电子系统

图2：LTC3859A 的突发模式操作电压线图。

突发模式输出纹波与负载无关，唯一将会变化的是睡眠间隔的长度。在睡眠模式中，大部分内部电路都被关断，只有用于实现快速响应的关键电路除外，从而进一步减小了其静态电流。当输出电压的降幅足够大时，睡眠信号电平走低，控制器通过接通顶端的外部MOSFET 恢复标准的突发模式操作。另一方面，也存在这样的情况，用户希望器件在轻负载电流条件下工作于强制连续模式或恒定频率脉冲跳跃模式。这两种模式的配置均很容易，它们的静态电流较高而峰至峰输出纹波则较低。

负载突降/ 效率/ 解决方案尺寸“负载突降”这一术语指的是起动电机被关闭之后所发生的感应冲击。对于一个汽车用12V 铅酸电池系统来说，此浪涌电压一般被箝位于36V( 最大值)。该浪涌要求控制器、MOSFET 及关联的组件能在箝位电压下工作。这些较高电压器件 ( 例如：40VMOSFET) 会导致效率下降，必须谨慎地将这种不良影响降至最低。当采用图1 中的电路时，每个电压轨的效率高于92% ( 如图3 所示)。为清楚起见，分别示出了每个降压和升压部分的效率。此外，图4 还示出了这款电路的布局和尺寸，其中最高的部件达4.8mm。

图3：LTC3859A 效率与负载电流的关系曲线 ( 针对不同的转换器部分)。

图4：LTC3859A 演示电路板的尺寸和布局 (a) 顶面 (b) 底面

启动和关断LTC3859A 的三个通道可采用RUN1、RUN2 和RUN3 引脚单独关断。把这些引脚中的任一个拉至1.2V 以下都将关断用于对应通道的主控制环路。而把所有三个引脚全部拉至0.7V以下将停用所有的控制器和大多数的内部电路，包括内置的LDO。在这种状态下，LTC3859A 仅吸收8μA 的静态电流。

软起动或跟踪

两个降压型控制器的TRACK/SS1和TRACK/SS2 引脚可用于调节软起动接通时间或在启动期间对两个或更多的电源进行“重合”或“比例式”跟踪。这些关联曲线示于图5，并同时在主电源与从电源的TRACK/SS 引脚之间布设了一个电阻分压器。

图5：LTC3859A 输出电压跟踪：(a) 重合跟踪 (b) 比例式跟踪。

保护功能

LTC3859A 可配置成利用DCR( 电感器电阻) 或一个检测电阻器来检测输出电流。至于选择两种电流检测方案当中的哪一种，在很大程度上取决于成本、功耗和准确度的综合权衡。DCR 日益受到欢迎，原因是其可省去昂贵的电流检测电阻器且效率较高，尤其是在大电流应用中。LTC3859A 拥有用于降压通道的电流折返功能，以在输出短路至地时帮助限制负载电流。

内置比较器负责监视降压输出电压，并在输出大于其标称输出电压的10% 时指示出现了过压情况。当检测到这种状况时，顶端MOSFET 关断而底端MOSFET 接通，直到过压状态被清除为止。只要过压状态持续存在，底端MOSFET 就将连续保持接通。如果输出电压回归至一个安全的电平，则自动恢复正常操作。

在较高的温度条件下，或者内部功耗导致芯片内部产生过量的自发热时，过热停机电路将关断LTC3859A。当结温超过大约170℃时，过热保护电路将停用内置的偏置LDO，从而导致偏置电源降至0V 并以一种有序的方式有效地关断整个LTC3859A。一旦结温回落至155℃左右，LDO 将重新接通。

结论

可节省燃料的汽车启动/ 停止系统在今后的几年里将继续发展。对于车载信息娱乐及导航系统的供电，以及需要高达甚至超过5V 电压以实现正确运作的磁盘驱动器的供电，必须谨慎从事。此类系统在输入电压因引擎重新发动而降至稳压范围之外时会发生复位。LTC3859A 提供了一款解决方案，它可利用其内置的同步升压型控制器将电池电压提升一个安全的工作电平。LTC3859A 将一个同步升压型控制器与两个同步降压型控制器整合在一起，非常适合于给众多的汽车电子设备供电，可在引擎重新发动时保持针对所有输出电压的稳压作用。