LT3694/LT3694-1采用緊湊的4mm x 5mm QFN封裝或耐熱增強型TSSOP封裝，兼有2.6A開關(guān)穩(wěn)壓器和兩個低壓差線性穩(wěn)壓器，可滿足這些苛刻的要求。該開關(guān)穩(wěn)壓器僅需要單個電感器，具一個內(nèi)部電源開關(guān)、逐周期限流和跟蹤/軟啟動控制功能。每個LDO僅需要一個外部NPN通路晶體管，并具折返電流限制和跟蹤/軟啟動控制能力。當(dāng)VIN超過38V時，內(nèi)部過壓檢測器關(guān)閉該開關(guān)穩(wěn)壓器，從而保護(hù)了開關(guān)和肖特基整流器。這允許該器件的VIN引腳承受高達(dá)70V的瞬態(tài)，而不會損壞器件本身或整流器。
4V至36V輸入的開關(guān)穩(wěn)壓器
LT3694/LT3694-1包括一個36V單片開關(guān)穩(wěn)壓器，該穩(wěn)壓器能從低至4V的輸入電壓提供高達(dá)2.6A的輸出電流。輸出電壓可設(shè)定為與0.75V的反饋基準(zhǔn)一樣低。
該穩(wěn)壓器采用電流模式、恒定頻率架構(gòu)，這種架構(gòu)可保持簡單的環(huán)路補償。外部補償允許定制環(huán)路帶寬、瞬態(tài)響應(yīng)和相位裕度。
兩個低壓差線性穩(wěn)壓器
LT3694/LT3694-1包括兩個LDO線性穩(wěn)壓器，這些穩(wěn)壓器運用一個外部NPN通路晶體管來提供高達(dá)0.5A的輸出電流。基極驅(qū)動可向通路晶體管提供高達(dá)10mA的基極電流，而且是限流的。LDO是內(nèi)部補償?shù)?，?.2μF或更大的輸出電容可穩(wěn)定。LDO與開關(guān)穩(wěn)壓器使用同一個0.75V基準(zhǔn)。
如果BIAS引腳至少比DRIVE引腳電壓高0.9V，那么LDO就從BIAS引腳吸取驅(qū)動電流，否則LDO就從VIN吸取驅(qū)動電流。這降低了LDO的功耗，尤其是當(dāng)VIN相對較高時。
通過監(jiān)視NPN通路晶體管集電極上的檢測電阻，LDO實現(xiàn)了折返電流限制。初始門限設(shè)定為60mV，但隨著VFB下降而折返，直到VFB=0、門限為26mV為止。0.1Ω的檢測電阻器將工作電流限制設(shè)定為600mA，但短路電流限制降至260mA。這在短路輸出時，降低了通路晶體管的功耗。
三輸出穩(wěn)壓器的汽車電池電源解決方案" src="http://files.chinaaet.com/images/20111012/e346cbab-7f4e-4e9a-bff7-91fed6ce703c.jpg" />
圖1 LT3694/LT3694-1用于一個寬輸入范圍、3個輸出的應(yīng)用
通過以至少30μA的電流將FB引腳拉到高于1.25V，可以關(guān)斷LDO。如果需要對LDO進(jìn)行獨立控制，就可以通過將其TRK/SS引腳拉低，強制每個LDO的輸出等于0V。如果需要跟蹤或軟啟動功能，就使用一個與下面介紹的跟蹤或軟啟動電路并聯(lián)的開漏輸出。如果不需要跟蹤和軟啟動，那么一個具1kΩ串聯(lián)電阻器的標(biāo)準(zhǔn)CMOS輸出(1.8V至5V)就可以很好地完成工作了。
跟蹤/軟啟動控制
降壓型穩(wěn)壓器和每個LDO都有自己的跟蹤/軟啟動(TRK/SS)引腳。當(dāng)這個引腳低于0.75V基準(zhǔn)時，穩(wěn)壓器強制其反饋引腳等于TRK/SS引腳電壓而不是基準(zhǔn)電壓。TRK/SS引腳有一個3μA的上拉電流源。
軟啟動功能需要一個從TRK/SS引腳到地的電容器。啟動時，這個電容器為0V，這降至穩(wěn)壓器的輸出為0V。電流源緩慢地給該電容器充電，使其電壓上升，同時穩(wěn)壓器的輸出也成比例地斜坡上升。一旦電容器電壓達(dá)到0.75V，穩(wěn)壓器就鎖定到內(nèi)部基準(zhǔn)而不是TRK/SS電壓上。任何停機(jī)事件(過壓、溫度過高、欠壓)一發(fā)生，TRK/SS引腳就被拉低，以給軟啟動電容器放電。
圖2 比例跟蹤波形
通過將從屬穩(wěn)壓器的TRK/SS引腳連接到一個從主穩(wěn)壓器輸出的電阻器分壓器上，可以實現(xiàn)跟蹤功能。主穩(wěn)壓器運用一個如前所述的普通軟啟動電容器，以產(chǎn)生控制其他穩(wěn)壓器的啟動斜坡。電阻器分壓比設(shè)定跟蹤類型，或者是一致跟蹤(分壓比等于從屬反饋分壓器的分壓比)，或者是比例跟蹤(分壓比等于主反饋分壓器的分壓比加上一個小的偏移)。TRK/SS引腳還可以一起連接到單個電容器上，以提供比例跟蹤，但是只有當(dāng)LDO沒有通過拉高FB引腳而關(guān)斷(參見上面“兩個低壓差線性穩(wěn)壓器”一節(jié))時，才能這么做。
圖3 開關(guān)穩(wěn)壓器效率
使能和欠壓保護(hù)
LT3694/LT3694-1利用EN/UVLO引腳提供使能和用戶可編程的欠壓閉鎖功能。欠壓閉鎖可以防止受到脈沖展寬的影響。該功能還可以保護(hù)輸入源免受過大電流的影響，因為降壓型穩(wěn)壓器是一種恒定功率負(fù)載，當(dāng)輸入源為低電平時，吸取更大的電流。當(dāng)發(fā)生跳變時，欠壓閉鎖關(guān)斷所有3個穩(wěn)壓器。
這兩種功能都使用EN/UVLO輸入端的一對內(nèi)置的比較器。使能比較器具0.5V門限，并啟動LT3694/LT3694-1內(nèi)部的偏置電路。當(dāng)EN/UVLO低于使能門限時，LT3694/LT3694-1處于關(guān)斷狀態(tài)，在12V輸入時吸取不到1μA電流。欠壓比較器具1.2V門限，并有2μA的遲滯。UVLO遲滯是一種電流吸收器，當(dāng)EN/UVLO降至低于1.2V門限時啟動。從VIN到EN/UVLO輸入的電阻器分壓器設(shè)定跳變電壓和遲滯。欠壓門限隨溫度變化保持很好的準(zhǔn)確度，以實現(xiàn)對跳變電壓的嚴(yán)格控制。如果該功能未使用，那么EN/UVLO引腳應(yīng)該連接到VIN。
頻率控制
開關(guān)頻率從250kHz到2.5MHz是可調(diào)的，用連接到RT引腳的單個電阻器設(shè)定。較高的頻率允許使用較小的電感器和電容器，但是消耗更多功率，且由于最短接通和斷開時間限制，導(dǎo)致可允許的降壓范圍較小。
我們在這里可以看到LT3694和LT3694-1之間的差別。LT3694的開關(guān)頻率可以同步至一個連接到SYNC引腳的外部時鐘。RT引腳上的電阻器應(yīng)該設(shè)定為能提供一個比同步頻率低20%的自由運行頻率。LT3694-1用CLKOUT引腳取代了SYNC引腳，從而允許LT3694-1用作主時鐘，以同步其他開關(guān)穩(wěn)壓器。CLKOUT產(chǎn)生一個以約50%占空比運行的時鐘信號。
具電壓跟蹤的3輸出轉(zhuǎn)換器
圖1顯示了一個具6.3V至36V寬輸入范圍的轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生3個輸出：5V、3.3V和2.5V。通過對一個公共的TRK/SS的設(shè)定，這些輸出可以實現(xiàn)比例跟蹤。圖2顯示了3個輸出的啟動波形和使能信號。圖3顯示了開關(guān)穩(wěn)壓器在不同輸入電壓時的效率。
結(jié)論
LT3694/LT3694-1在一個纖巧的4mm x 5mm QFN或0引線TSSOP封裝中包括3個穩(wěn)壓器，提供了堅固和緊湊的電源解決方案。一個穩(wěn)壓器是高效率開關(guān)穩(wěn)壓器，其他兩個是低噪聲、低壓差線性穩(wěn)壓器。僅需要幾個小型外部組件，就可以建立一個極度緊湊的3輸出解決方案。