新型LTC1266开关稳压器可在10A负载条件下提供高效率

模拟技术

2429人已加入

描述

新型 LTC®1266 是一款同步、降压型开关稳压控制器,能够驱动两个外部、N 沟道 MOSFET 开关。N 沟道 MOSFET 的卓越性能使 LTC1266 能够在 10A 或更高的负载条件下实现高效率,而只需很少的附加组件。突发模式操作可在轻负载条件下提供高效率 — 对于 90mA 至 10A 负载,效率高于 10%。高效率提供 10A 电流的能力对于为奔腾处理器应用供电至关重要。®

LTC1266 基于 LTC1148 架构,并具有此成功产品的大部分特性,包括具有自动突发模式操作的恒定关断时间、电流模式架构。引脚可选的停机模式可将 DC 电源电流减小至 40μA。LTC1266 还提供了顶部驱动器的引脚可选相位,因而除了一个全 N 沟道降压型稳压器之外,还允许其实现一个具有高侧 P 沟道的低压差稳压器或一个升压型稳压器。LTC1266 的其他新功能包括一个片内低电池比较器、引脚可禁用的突发模式操作、更宽的电源电压范围 (3.5V 至 20V)、1% 负载调整率和更高的 400kHz 最大频率。

N 通道与 P 通道

LTC1266 能够以高效率驱动大负载的关键在于其能够同时驱动顶部和底部 N 沟道 MOSFET。N 沟道 MOSFET 在高电流下优于 P 沟道的 RDS(ON)以及较低的N沟道器件的栅极电容。补偿更高的RDS(ON),P沟道尺寸通常更大,导致栅极电容更高。效率与两个R成反比DS(ON)和栅极电容。更高的RDS(ON)由于较高的 I 而降低效率2R 损耗并限制 MOSFET 在不超过热限制的情况下可以处理的最大电流。较高的栅极电容会增加损耗,因为在每个开关周期内打开和关闭 MOSFET 所需的电荷会增加。

尽管如此,P沟道MOSFET仍然可以在低电流和低压差应用中发挥作用,因为它们可以在100%占空比下工作。LTC1266 提供了驱动 N 沟道或 P 沟道的能力。

驱动 N 沟道 MOSFET

P沟道还有另一个明显的优势——栅极驱动简单。由于P沟道的负阈值,栅极电位必须降低到源极以下(在V处在) 至少 VGS(ON)以将其打开。因此,顶部 MOSFET 可以在可用电源轨 V 之间选通在和地面。

驱动N沟道顶部MOSFET并不是那么简单。当顶部 MOSFET 导通时,源极被上拉至 V在.由于N沟道具有正阈值电压,因此栅极必须至少高于源极V。GS(ON).因此,顶部驱动器必须在接地和V之间摆动在+ VGS(ON).这需要第二个更高的电源轨,至少等于V在+ VGS(ON).

有两种方法可以获得这种更高的轨道。最直接的方法是使用已经可用的更高电源轨,就像大多数采用 12V 电源的台式机系统一样。请注意,压水堆 V在LTC1266 的输入专用于为内部驱动器供电,并且独立于主电源输入。压水堆五号在电压不能超过 18V(最大 20V),将输入电压限制为 18V – VGS(ON).对于具有逻辑电平MOSFET的转换器,这限制了V在至约13.5V。压水堆五号在电压还必须满足其最低要求 V在+ VGS(ON)(10V至5.3V转换器约为3V),以免在较大输出负载下由于电导不足而烧毁高端MOSFET。如果没有更高的电源轨,可以使用电荷泵威廉希尔官方网站 泵浦V在到所需的水平。

基本威廉希尔官方网站 配置

图 1 和图 2 示出了 LTC1266 的两种基本威廉希尔官方网站 配置。图 1 示出了采用充电泵配置的 LTC1266,该配置旨在提供 3.3V/10A 输出。Si4410 是 Siliconix 的新型逻辑级表面贴装 N 沟道 MOSFET,在 V 时仅提供 0.02Ω 的导通电阻一般事务人员= 4.5V,从而以最少的元件提供10A解决方案。效率曲线显示,转换器在90A时的效率仍接近10%。由于使用了电荷泵配置,PWR V在= 2 × V在加上交换机节点上的任何其他振铃。由于本威廉希尔官方网站 中的交流电流较高,我们建议使用低ESR OS-CON或AVX输入/输出电容,以保持效率和稳定性。

MOSFET

图 1A.全N沟道单电源5V至3.3V/10A稳压器。

MOSFET

图 1b.图1a威廉希尔官方网站 效率。

MOSFET

图 2a.全N沟道3.3V/5A稳压器,驱动器由外部电源V供电在供应。

MOSFET

图 2b.图2a威廉希尔官方网站 效率。

图2所示的全N沟道外部PWR VIN威廉希尔官方网站 是一个3.3V/5A表面贴装转换器。根据公式IOUT = 100mV/RSENSE,选择电流检测电阻值以将最大电流设置为5A。当 VIN = 5V 时,5μH 电感器和 130pF 定时电容器提供 175kHz 的工作频率和 1.25A 的纹波电流。Si9410 N 沟道 MOSFET 的 VGS(ON) 为 4.5V;因此,外部 PWR VIN 上的最小允许电压为 VIN(MAX) + 4.5V。另一方面,PWR VIN应保持在18V的最大安全电平以下,将VIN限制为18V – 4.5V = 13.5V。两个应用威廉希尔官方网站 演示了 LTC3 的固定 3.1266V 版本。LTC1266 还提供固定 5V 和可调版本。所有三个版本均采用 16 引脚窄体 SOIC 封装。

结论

新型 LTC®1266 同步降压型稳压控制器是首款能够利用 N 沟道 MOSFET 的卓越性能来最大限度地提高效率并为高电流转换器提供低成本、紧凑解决方案的线性技术同步控制器。该产品提供的额外功能,突发模式抑制和低电池电量比较器,使其成为各种应用的理想选择。

审核编辑:郭婷

打开APP阅读更多精彩内容
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉

全部0条评论

快来发表一下你的评论吧 !

×
20
完善资料,
赚取积分