具有6.2 µA静态电流的双通道、42 V、2 A、单片、同步降压型Silent Switcher 2稳压器

电源与新能源   作者:ADI公司,应用工程师,Tao Tao 时间:2020-04-13来源:电子产品世界

LT8653S 是一款输入电压范围为3 V至42 V的双通道、2 A、同步降压型稳压器。基于Silent Switcher® 2技术,能够使LT8653S在高频下实现高效运行,并且具有出色的EMI性能,可以满足汽车、工业、计算和通信环境的严苛要求。

LT8653S将两个独立稳压器通道集成到一个散热增强型3 mm × 4 mm封装中。每个通道可同时提供2 A连续输出电流,在脉冲负载应用中可提供高达3 A的电流。LT8653S支持突发工作模式(Burst Mode®),两个输出均处于稳压状态时仅需要6.2µA的静态电流,这是电池供电系统的一个关键特性。

LT8653S还提供强制连续模式和展频(SSFM)操作。SSFM模式通过将能量扩散到更宽的频谱范围内,降低了基波工作频率和谐波附近的峰值辐射。

LT8653S提供外部补偿选项,可用于优化瞬态响应;或者简单起见,也可使用内部补偿。还提供固定输出选项,两个输出电压可选引脚可产生5 V、3.3 V和1.8 V输出,无需使用外部反馈电阻。

ADI技术文章图1 - 具有6.2 µA静态电流的双通道、42 V、2 A、单片、同步降压型Silent Switcher 2稳压器.jpg

图1.具有高效率和低EMI的宽输入范围、双通道、2 A降压型稳压器。

具有低EMI、高效率的双通道2 A稳压器

图1显示使用LT8653S具有低EMI和高效率的双通道输出降压型稳压器应用。输入电压范围为5.8 V至42 V,输出为5 V/2 A和3.3 V/2 A。开关频率设置为2 MHz。内部稳压器由3.3 V输出通过BIAS引脚供电,以降低功耗。启用突发工作模式(SYNC/MODE接至GND)可优化轻负载时的效率。

图2显示图1中稳压器的辐射EMI,其符合严格的汽车CISPR 25 5级辐射EMI规范。当LT8653S的开关频率为2 MHz时,稳压器在12 V输入和5 V输出时的峰值效率达到94.8%,而在24 V输入和5 V输出时,效率也达到了92.1%。

ADI技术文章图2 - 具有6.2 µA静态电流的双通道、42 V、2 A、单片、同步降压型Silent Switcher 2稳压器.jpg2b.jpg

图2.图1中电路的CISPR 25电磁辐射骚扰

内部或外部环路补偿

为了尽量减少元件数量,LT8653S内置适用于大多数系统的内部环路补偿功能,对于需要优化负载瞬态性能的设计,则可采用外部补偿来尽量减少输出电压偏移和瞬态响应时间。图3显示旨在优化瞬态响应的一种双路输出稳压器。

图4显示响应0 A至2 A负载阶跃的5 V输出(VOUT1)。在这种情况下,VOUT偏差小于80 mV。这种快速瞬态响应与LT8653S的高初始精度相结合,可以满足严苛的VOUT容错要求。

ADI技术文章图3 - 具有6.2 µA静态电流的双通道、42 V、2 A、单片、同步降压型Silent Switcher 2稳压器.jpg

图3.5 V/2 A和3.3 V/2 A输出,非常快速的负载瞬态响应。

ADI技术文章图4 - 具有6.2 µA静态电流的双通道、42 V、2 A、单片、同步降压型Silent Switcher 2稳压器.jpg

图4.图3中电路5 V电轨的0 A至2 A负载瞬态响应。

固定输出电压选项

为了进一步减少元件数量,可以利用LT8653S的引脚D0和D1可选不同的固定输出电压,从而无需使用外部电阻来设置LT8653S输出电压。根据所选的D0和D1引脚组合,可启用内部反馈电阻分压器,FB引脚则可直接连接至VOUT来调节5 V、3.3 V或1.8 V输出。由于无需使用外部电阻网络,整体解决方案尺寸很小。

内部反馈电阻分压器的总电阻为12 MΩ,因此空载静态电流远低于传统的使用外部电阻分压器电路的静态电流。内部反馈电阻分压器的调节效果比外部分压器更好,外部分压器的电阻误差通常会影响精度。图5显示针对较少器件数量而优化的双输出稳压器——只需将D0和D1引脚浮空即可设置5 V和3.3 V输出。

ADI技术文章图5 - 具有6.2 µA静态电流的双通道、42 V、2 A、单片、同步降压型Silent Switcher 2稳压器.jpg

图5.较少器件数量、双通道、2 A降压稳压器解决方案。

结论

利用Silent Switcher 2技术,能够使LT8653S在高频下运行,同时提供高效率和低EMI辐射。LT8653S提供宽输入电压范围、低静态电流,并将两个2 A稳压器通道集成在一个小型4 mm × 3 mm封装中,从而减少了器件数量和解决方案尺寸。LT8653S尺寸小,外部器件数量少,对于各种应用仍可实现灵活设计。

作者简介

Tao Tao是ADI公司的一名电源产品高级应用工程师,工作地点位于美国加利福尼亚州圣克拉拉。他目前负责提供降压型开关稳压器IC方面的应用支持。在此之前,Tao在Intersil Corporation公司从事集成电源模块的开发工作。Tao的专业领域包括高效高密度电源转换器和稳压器、电源转换器的建模和控制、EMI抑制技术、电子封装技术、PCB板设计,以及解决任何其他技术问题。Tao拥有弗吉尼亚理工学院暨州立大学(位于弗吉尼亚州布莱克斯堡)电气工程硕士学位。

关键词: 稳压器 EMI

加入微信
获取电子行业最新资讯
搜索微信公众号:电子产品世界

或用微信扫描左侧二维码

相关文章


用户评论

请文明上网,做现代文明人
验证码:
查看电脑版