LTC3890 和 LTC4000 具有电池后备功能的 60V 输入电源

式中的ηl 和 ηh 是 LVDC 和 HVDC 转换器的效率。

电路性能

图 3：输入电源切换，每格 0.5V
Ch4，红色，电池电流
 Ch3，紫色，输入电压
Ch2，绿色，负载电压 (3.3V/2A)

图 3 示出了负载电源从输入电压至电池的无缝切换。Ch 4 (红色扫迹) 示出了电池电流。当输入电压存在时，电池在充电过程中吸收电流。一旦输入电压断接，则由电池供应电流 (放电)。LVDC 的输出 Ch 2 (绿色扫迹) 未改变，该电路可在 2.0A 电流下安全地为负载提供 3.3V 电压，这与电源无关。

图 4：电源效率与输入电压的关系，Ich 为 4.0A，对流空气冷却

效率曲线示于图 4。测量是在 4.0A 恒定充电电流和 16.8V 恒定浮置电压以及采取对流空气冷却 (无强迫风冷) 的情况下进行的。充电器表现出非常高的效率 (大约 97%)。

图 5：电源充电电压和电流随时间的变化情况 

充电过程中充电电流和电池电压的变化情况示于图 5。
 

结论

LTC3890 和 LTC4000 是高度集成的高电压、高性能控制器。凭借这两款器件可以设计具电池后备功能的多功能电源。本文提供了此类电源的方框图、详细的电原理图和计算指引。

LTC3890-3 是一款高性能、双通道、降压型开关稳压器 DC/DC 控制器，用于驱动全 N 沟道同步功率 MOSFET 级。该器件运用了一种恒定频率电流模式架构，因而可提供一个高达 850kHz 的可锁相频率。通过使两个控制器输出级异相运作，可最大限度地降低功率损失和电源噪声。50μA 的无负载静态电流延长了电池供电型系统中的工作寿命。OPTI-LOOP^® 补偿的运用允许在一个很宽的输出电容和 ESR 数值范围内对瞬态响应进行优化。4V 至 60V 的宽输入电源范围可涵盖众多的中间总线电压和电池化学组成。用于每个控制器的独立 TRACK/SS 引脚负责在启动期间使输出电压斜坡上升。电流模式控制可限制短路情况下的电感器电流。PLLIN/MODE 引脚用于在轻负载条件下选择突发模式操作、脉冲跳跃模式或连续导通模式。如需具有不同和 / 或附加特性的器件版本，请参见 LTC3890 产品手册中的 "表 1"。

LTC4000 是一款高电压、高性能控制器，该器件可将许多外部补偿的 DC/DC 电源转换为一个全功能的电池充电器。LTC4000 的电池充电器特点包括：准确 (±0.25%) 的可编程浮置电压、可选的定时器或电流充电终止方式、采用 NTC 热敏电阻实现适宜温度充电、自动再充电、用于深度放电电池的 C/10 涓流充电、失效电池检测以及状态指示器输出功能。另外，电池充电器还具有精准的电流检测能力，可为大电流应用提供较低的检测电压。LTC4000 支持智能型 PowerPath 控制。一个外部 PFET 用于提供低损耗反向电流保护。另一个外部 PFET 则负责提供电池的低损耗充电或放电。这第二个 PFET 还有助于实现 "即时接通"功能，即使在与一个严重放电或发生短路故障的电池相连接的情况下，此项功能也可提供即时的下游系统功率。

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