LTC7803或通往高级电源的简单设计路径

LTC7803 是 ADI 公司开发的一款同步降压型控制器，用于简化高性能电源的设计。该控制器的主要特点是集成的低阻抗栅极驱动器，能够切换N沟道MOSFET，从而降低转换器总成本并提高效率;极低的工作静态电流 （5 μA）;40 V 宽输入/输出电压范围;从 100 kHz 到 3 MHz 的极高可编程开关频率范围;检测电阻或 DCR 检测，进一步提高效率;和 100% 占空比。另一个功能是扩频操作。LTC7803 可在 ±15% 范围内调制开关频率，从而简化了 EMI 合规性并降低了 EMI 滤波器的成本。

电气原理图和功能

降压转换器的电气原理图如图1所示。该转换器从输入轨提供3.3 V/20 A电压，范围为5 V至38 V。动力传动系包括 MOSFET Q1 至 Q4、电感器 L1 和输入/输出滤波电容器。MODE 引脚和跳线 JP1 定义强制连续导通、脉冲跳跃或突发模式操作。每种操作模式都有优点和缺点。在FCM中，整个输出电流范围内的低输出纹波是以牺牲轻负载效率为代价的。突发模式在轻负载或无负载时提供极高的效率，但在轻负载时提供更高的输出电压纹波。®

图1.基于 LTC7803 的具有 V 的转换器的电气原理图在从 5 V 到 38 V 和 V外在 3.3 V 和 20 A 时。

LTC7803 的另一个优点是它能够同步至一个外部时钟，以避免由主机系统中不同频率的相互作用引起的干扰问题。跳线JP2，频率设置，允许在固定频率、与外部时钟同步或扩频操作之间进行选择。请注意，如果选择了突发模式（MODE 引脚连接到 GND）并且同步处于活动状态（PLLIN/扩展引脚上的时钟脉冲），则控制器在 FCM 中运行。从实际角度来看，在这种情况下最好使用脉冲跳跃模式。脉冲跳跃模式（MODE引脚连接到INTV）抄送通过100 kΩ电阻）在轻负载下提供比FCM更好的效率。

效率和扩频操作

图2显示了不同输入电压下突发模式下转换器的效率。

图2.脉冲跳跃和突发模式操作中的转换器效率。

DC2834A演示板（如图3所示）用于LTC7803评估。图 4 显示了 DC2834 满载时的热图像。

图3.DC2834A 演示板。

图4.VIN 12 V 和 VOUT 3.3 V （20 A 时）的转换器热图像，来自无气流的自然对流冷却。

扩频操作是 LTC7803 的一个非常重要的优势。此功能大大降低了转换器的辐射和传导噪声，并显著简化了整个系统符合EMI标准的系统。图5比较了CISPR 25 5类限值中采用和不采用扩频操作的两种传导EMI扫描。

图5.在CISPR 25 5类限制中启用和禁用扩频操作（固定频率）的传导EMI扫描。

结论

LTC7803，低 IQ同步降压控制器，显著简化了高效电源转换器的设计。它能够在宽输入/输出电压范围内工作，并具有最佳的瞬态响应。LTC7803 提供了极其重要的特性，例如突发模式和扩频操作，以进一步提高效率并符合 EMI 标准。

审核编辑：郭婷