汽车稳压器适应极端环境的设计方案

　　面向汽车应用的DC/DC转换器必须在极端环境中工作，输入瞬态可能超过标称电池电压5倍，并持续数百毫秒，同时引擎罩内的温度可能急剧升高到远远超出典型商用级IC所能承受的范围。在这种严酷的环境中，空间紧缺，因此即使最强大的器件也必须执行多种功能。

　　该设计采用紧凑的4mm x 5mm QFN封装或耐热增强型TSSOP封装，兼有2.6A开关稳压器和两个低压差线性稳压器，可满足这些苛刻的要求。该开关稳压器仅需要单个电感器，具一个内部电源开关、逐周期限流和跟踪/软启动控制功能。每个LDO仅需要一个外部NPN通路晶体管，并具折返电流限制和跟踪/软启动控制能力。当VIN超过38V时，内部过压检测器关闭该开关稳压器，从而保护了开关和肖特基整流器。这允许该器件的VIN引脚承受高达70V的瞬态，而不会损坏器件本身或整流器。

　　4V至36V输入的开关稳压器

　　该设计包括一个36V单片开关稳压器，该稳压器能从低至4V的输入电压提供高达2.6A的输出电流。输出电压可设定为与0.75V的反馈基准一样低。

　　该稳压器采用电流模式、恒定频率架构，这种架构可保持简单的环路补偿。外部补偿允许定制环路带宽、瞬态响应和相位裕度。

　　两个低压差线性稳压器

　　该设计包括两个LDO线性稳压器，这些稳压器运用一个外部NPN通路晶体管来提供高达0.5A的输出电流。基极驱动可向通路晶体管提供高达10mA的基极电流，而且是限流的。LDO是内部补偿的，用 2.2μF或更大的输出电容可稳定。LDO与开关稳压器使用同一个0.75V基准。

　　如果BIAS引脚至少比DRIVE引脚电压高0.9V，那么LDO就从BIAS引脚吸取驱动电流，否则LDO就从VIN吸取驱动电流。这降低了LDO的功耗，尤其是当VIN相对较高时。

　　通过监视NPN通路晶体管集电极上的检测电阻，LDO实现了折返电流限制。初始门限设定为60mV，但随着VFB下降而折返，直到VFB = 0、门限为 26mV 为止。0.1Ω的检测电阻器将工作电流限制设定为600mA，但短路电流限制降至260mA。这在短路输出时，降低了通路晶体管的功耗。

　　图1：用于一个宽输入范围、3个输出的应用

　　通过以至少30μA的电流将FB引脚拉到高于1.25V，可以关断LDO。如果需要对LDO进行独立控制，就可以通过将其TRK/SS引脚拉低，强制每个LDO的输出等于0V。如果需要跟踪或软启动功能，就使用一个与下面介绍的跟踪或软启动电路并联的开漏输出。如果不需要跟踪和软启动，那么一个具1kΩ串联电阻器的标准 CMOS 输出 (1.8V 至 5V) 就可以很好地完成工作了。