支持多种输入电压的电源解决方案

由于当今的汽车包括了自动化节油、按需引擎起/停（当车辆遭遇红灯或在车流中短暂停驶时，汽车的引擎被关闭）等功能，因此冷车发动能力对于汽车电子而言其重要性有所增加。配备按需起动功能的汽车容易遇到频繁的欠压发动过程。因此，以前在传统汽车偶尔的冷车发动过程中无需运行的辅助电气组件，如今也必须在此类瞬变期间运作，以消除其对信息娱乐、导航、仪表板电子装置和照明系统的任何干扰。

低EMI且在AM频段无辐射

LTC3115-1具有一种低噪声强制PWM模式，两个开关引脚在该模式中均工作于恒定频率（对于任何负载都是如此），因而产生了一种与工作条件无关的低噪声频谱。可预知的频谱和极少的次谐波辐射可帮助降低干扰并有助于符合严格的汽车EMI标准。

LTC3115-1支持高达2MHz的开关频率，这样基础开关频率分量及其所有谐波均可位于AM频段以上，以最大限度地减少对无线电接收的干扰。当图2所示的汽车应用电路在无负载及具有一个500mA负载的情况下运作时，LTC3115-1在AM频段上的频谱辐射示于图6.


图6：固定频率低噪声PWM可最大限度地减少AM频段上的辐射

SW AMPLITUDE：SW幅度

2MHz FUNDAMENTAL：2MHz基本开关频率

AM BAND：AM频带

NO LOAD：无负载

500mA LOAD：500mA负载

Frequency：频率

应对多个电源--未稳压交流适配器、汽车输入、USB、USB-PD和FireWire

为了提高灵活性和提升用户体验，很多便携式电子设备都设计成可配合不同的电源工作。这些电源之间的电压可能相差很大，尤其是考虑到连接器和电缆压降时。

在USB 3.0情况下，标称供电电压为5V±5%，但是考虑到可允许的电缆和连接器压降时，完全符合要求的受电设备必须能在低至4V时工作。此外，在瞬态情况下，例如当更多设备插入主机或受电插座时，允许下游USB电源轨降到低至3.67V.

新批准的USB PD （功率传送）规范允许比USB高的功率传送，支持高达20V的电源电压。Firewire端口提供未稳压电源轨，其电压在很大的范围内变化，视供电设备类别的不同而不同，一般在9V至26V之间。

普及的交流适配器也许仍然是便携式设备最常见的电源。典型的交流适配器只是一个变压器，其后跟着一个桥式整流器，从而提供了非有源调节。而该任务就留给了终端设备，以避免电缆压降的影响。未稳压交流适配器设计成以规定的典型输出电压提供额定电流。由于输出电压是未稳压，所以输出电压是负载电压的函数，在较轻负载时大幅提高，在重负载时会下降。此外，AC线电压允许在105V至125V之间变化，从而在未稳压交流适配器输出额外增加了10%的变化。一个12V的未稳压交流适配器在轻负载时产生17V或更高的输出电压并非不常见。

LTC3115-1可直接用所有这些便携式电源以及各种化学组成的电池工作，电池包括锂（单节或串联连接的）、密封铅酸、3节或更多节串联的碱性电池、甚至超级电容器组以适用于备份应用。多个电源可以通过肖特基二极管"或"电路组合在一起。

为了实现更高的效率，通过用低压差P沟道功率MOSFET取代肖特基二极管，LTC3115-1可与理想二极管电源通路（PowerPath）控制器相结合，以在多个电源之间实现自动切换。图7显示了LTC3115-1怎样才能与LTC4412HV相结合，以获得由单节锂离子电池和未稳压交流适配器提供的双输入5V电源。在图7情况下，较低电压的锂离子电池输入端采用了一个串联PMOS，同时较高电压输入端采用了廉价的肖特基二极管，在这里，肖特基二极管的压降微不足道。图8就每一个电源输入，给出了这个电源（包括转换器和电源通路）的总体效率。


图7：为了实现高效率，这个双输入5V电源在电池通路中采用LTC4412低损耗电源通路（PowerPath）控制器和P沟道MOSFET取代了肖特基二极管。廉价肖特基二极管用在较高电压输入端，在这里，肖特基二极管的压降微不足道。

UNREGULATED WALL ADAPTER：未稳压交流适配器

8V TO 28V：8V至28V

LITHIUM CELL：锂离子电池


图8：电源通路和LTC3115-1的总体效率

EFFICIENCY：效率

24V工业轨恢复器及备份

工业控制和监视系统常常采用24V总线为DIN方式连接的仪器供电，例如可编程逻辑控制器、起动器和传感器。由于这类总线会遭遇大功率开关负载和可能的故障情况，所以可能在瞬态以及短暂欠压瞬态时出现讹误。在严重情况下，总线供电甚至可能短暂中断。在这类情况发生时，要求依然保持为关键的轨供电系统供电，以确保对关键功能的控制和监视。

此外，在总线出现故障后，很多设备必须保持工作一段时间以启动受控的停机。图9所示LTC3115-1应用是一个24V轨恢复器应用，可从带噪的输入电源轨提供一个干净和良好稳定的24V输出轨，该输出轨在稳定目标上下波动。另外，从图10所示的波形中看出，在总线电源短暂中断时，这个电源能保持稳定的24V输出。


图9：电压过低情况下的24V工业轨恢复器

ALUMINUM ELECTROLYTIC：铝电解质


图10：LTC3115-1在输入电压过低时调节输出轨