微型电流模式升压DC/DC变换器
微型电流模式升压dc/dc变换器
linear公司为便携和分布电源系统的升压变换推出4款微型开关稳压器ic- ltc3401/ltc3402/ltc1872/lt1619(见表1)。
表1 4款微型升压变换器 升压变换器 输入电压范围 最大输出电流 开关频率（hz） 工作和关闭电流 封装
ltc3401 0.5v～5v 500ma 300k～3m 39a,1μa ms10
ltc3402 0.5v～5v 1a 300k～3m 38a,1μa ms10
ltc1872 2.5v～9.8v 2a** 550k 270a,8μa sot-23
lt1619 1.8v～18v 10a** 300k～500k 140a,15μa ms8
*取决于输入和输出电压,**外部开关晶体管
表1中的每一款开关稳压器都工作在电流模式,具有优异的负载调整和瞬态响应。它们具有逐周期电流限制、欠压锁定、自适应补偿、抗冲击激励电路等特性。根据负载要求,当输出轻载时为保持高效率,每一开关稳压器自动进入burst modetm工作(ltc3401和ltc3402是用户可选择的)。
开关频率3mhz效率97%输入小于1v的变换器
ltc3401和ltc3402从单节锂离子或碱性电池可分别提供高达500ma和1a稳压输出,图1示出从两节电池变换为3.3v(1a)的升压变换器电路。
ltc3401和ltc3402主要特性有:高达3mhz开关频率、97%效率、小于1v的输入。它们能为单节同步升压变换器提供最高的功率密度,在只有0.05in2面积内提供高达5w的稳压输出。它们所具有的微型尺寸、高效率和宽输出电流范围特别适合于寻呼机、无绳电话、gps接收机和手持仪器的应用要求。
为了达到高效率每个开关稳压器都包含一个0.16ωn－沟道mosfet开关晶体管和一个0.18ω同步整流器。ltc3402能给出高达1a的负载电流(2a开关电流),效率为95%,而耗电只有38μa(在burst mode工作)。ltc3401是具有500ma输出能力的类似器件。
用一个定时电阻器可编程300khz~3mhz开关频率,以使电路达到最佳的rfi抑制和最高效率。为了改善敏感的音频和if频段的开关谐波抑制,ltc3401或ltc3402振荡器可同步外部时钟。在同步期间或当mode/sync引脚为低态时,禁止burst mode工作,以防止来自低频波纹的干扰。
ltc3401和ltc3402设计为在0.85v输入电压(典型值)下启动。一旦启动,ic工作靠vout而不是vin。在该点,内部电路不依赖于输入电压,因而不需要大的输入电容器。输入电压可降到低于0.5v而不影响工作,从而在低电压下电源能提供足够的能量。
输出4a开关频率550khz的变换器
ltc1872这一款电流模式升压dc/dc控制器,其工作频率550khz、输入电压范围2.5v~9.8v、负载电流高达2a。图2 为3.3v 到5v的升压变换器电路。其应用包括1和2节锂离子电池供电的便携装置,如pda、gps系统和网络系统用的板级升压变换。
此器件的高工作频率可使电感器和电容器的数值和大小减小,使设计可封装在小于110mm2的面积内。270μa低工作电流、8μa关闭电流和高达90%的效率都有助于延长电池使用寿命。ltc1872保证输出电压精度± 2.5%。输出出电压只受外部元件性能的限制。为避免n-沟mosfet工作在低于安全输入电压电平之下,该器件具有欠电压锁定特性。当输入电源电压低于2v时,关断n-沟mosfet和控制器,而欠压电路仍在工作(它只耗电几微安)。
输出10a效率90%输入范围1.9~18v的变换器
lt1619是一款固定频率电流模式控制器,用它可以最少的外部元件实现升压、sepic和反激变换器。图3为高效率的3.3v到5v的dc/dc变换器电路。
在重负载条件下保持高的转换效率是靠50mv电流感测电压。这种低值电压降低了在感测电阻上的能量损耗。burst mode工作保持轻载条件下的高效率。工作频率一般为300khz,也可以同步到高达500khz外部时钟。器件无载静态电流为140μa,关闭电流为15μa。在图3的升压变换器电路中,若最小输入电压不足以完全放大功率mosfet,则器件引脚(drv)可连接到变换器输出。drv引脚也可以输入或从分立的电源供电。
lt1619不仅仅局限于低输出电压源。它也适合于slic(用户线路接口电路)电压产生,如电信系统中5v到-48v变换和汽车系统中sepic(单端初级电感变换器)变换(输入范围4v~28v)。
1.2mhz升压开关稳压器
lt1930是sot-23封装的开关稳压器。它采用恒定频率、内部补偿、电流模式pwm结构。1.2mhz开关频率和集成1a开关晶体管使其能给出高电流输出并可采用微型、低成本陶瓷电容器和小型电感器。lt1930输入电压范围2.6v～16v。
图4是采用lt1930的3.3v到5v的升压变换器,此电路可提供480ma的输出电流。在负载电流60ma~450ma范围,其效率保持83%以上。此电路的最大输出电压纹波为40mvp-p。
图5是lt1930另一典型应用,5v到12v升压变换器。此电路提供300ma输出电流,效率高达87%。此电路的最大输出电压纹波为60mvp-p。
lt1930是业内最高功率sot-23开关稳压器。它除用于升压变换器外,还可以用于sepic和反激变换器设计。
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表1 4款微型升压变换器 升压变换器 输入电压范围 最大输出电流 开关频率（hz） 工作和关闭电流 封装
ltc3401 0.5v～5v 500ma 300k～3m 39a,1μa ms10
ltc3402 0.5v～5v 1a 300k～3m 38a,1μa ms10
ltc1872 2.5v～9.8v 2a** 550k 270a,8μa sot-23
lt1619 1.8v～18v 10a** 300k～500k 140a,15μa ms8
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表1中的每一款开关稳压器都工作在电流模式,具有优异的负载调整和瞬态响应。它们具有逐周期电流限制、欠压锁定、自适应补偿、抗冲击激励电路等特性。根据负载要求,当输出轻载时为保持高效率,每一开关稳压器自动进入burst modetm工作(ltc3401和ltc3402是用户可选择的)。
开关频率3mhz效率97%输入小于1v的变换器
ltc3401和ltc3402从单节锂离子或碱性电池可分别提供高达500ma和1a稳压输出,图1示出从两节电池变换为3.3v(1a)的升压变换器电路。
ltc3401和ltc3402主要特性有:高达3mhz开关频率、97%效率、小于1v的输入。它们能为单节同步升压变换器提供最高的功率密度,在只有0.05in2面积内提供高达5w的稳压输出。它们所具有的微型尺寸、高效率和宽输出电流范围特别适合于寻呼机、无绳电话、gps接收机和手持仪器的应用要求。
为了达到高效率每个开关稳压器都包含一个0.16ωn－沟道mosfet开关晶体管和一个0.18ω同步整流器。ltc3402能给出高达1a的负载电流(2a开关电流),效率为95%,而耗电只有38μa(在burst mode工作)。ltc3401是具有500ma输出能力的类似器件。
用一个定时电阻器可编程300khz~3mhz开关频率,以使电路达到最佳的rfi抑制和最高效率。为了改善敏感的音频和if频段的开关谐波抑制,ltc3401或ltc3402振荡器可同步外部时钟。在同步期间或当mode/sync引脚为低态时,禁止burst mode工作,以防止来自低频波纹的干扰。
ltc3401和ltc3402设计为在0.85v输入电压(典型值)下启动。一旦启动,ic工作靠vout而不是vin。在该点,内部电路不依赖于输入电压,因而不需要大的输入电容器。输入电压可降到低于0.5v而不影响工作,从而在低电压下电源能提供足够的能量。
输出4a开关频率550khz的变换器
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此器件的高工作频率可使电感器和电容器的数值和大小减小,使设计可封装在小于110mm2的面积内。270μa低工作电流、8μa关闭电流和高达90%的效率都有助于延长电池使用寿命。ltc1872保证输出电压精度± 2.5%。输出出电压只受外部元件性能的限制。为避免n-沟mosfet工作在低于安全输入电压电平之下,该器件具有欠电压锁定特性。当输入电源电压低于2v时,关断n-沟mosfet和控制器,而欠压电路仍在工作(它只耗电几微安)。
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lt1619不仅仅局限于低输出电压源。它也适合于slic(用户线路接口电路)电压产生,如电信系统中5v到-48v变换和汽车系统中sepic(单端初级电感变换器)变换(输入范围4v~28v)。
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lt1930是业内最高功率sot-23开关稳压器。它除用于升压变换器外,还可以用于sepic和反激变换器设计。
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