用于汽车和工业装置的高效同步SEPIC

LT®8711 是一款 DC-DC 控制器，支持同步降压、升压、单端初级电感转换器 （SEPIC） 和 ZETA 拓扑或异步降压-升压拓扑。ADI公司提供多种同步降压和升压转换器和稳压器，但同步SEPIC拓扑很少见。然而，SEPIC拓扑是有用的，因为它支持稳定的输出电压电平，即使输入电压远低于输出或上升到远高于输出。此功能在汽车电子设备中是必不可少的，尤其是在冷启动和负载突降期间，以及在工业应用中，由于长电源线和工厂设置中的掉电。石油和天然气设备可以通过使用SEPIC转换器从多个不同的电源提供关键负载来提高可靠性，如果一个电源发生故障，SEPIC可以使用另一个电源来支持负载，即使输入处于不同的电压电平。

电路描述和功能

图1显示了使用LT8711的同步SEPIC转换器的原理图，该转换器控制由以下部分组成的动力传动系：

两个非耦合电感器：L1 和 L2

调制 N 沟道 MOSFET，MN1，由引脚 BG 驱动

两个同步 P 沟道 MOSFET（MP1 和 MP2），由引脚 TG 驱动

去耦电容 C1、C2 和 C3

输入和输出滤波器

图1.LT8711 的电气原理图，适用于 SEPIC 和降压应用。

图2显示了输入电压为14 V的转换器的效率。同步方案保持高效率，峰值时达到93.4%。图3和图4显示了输入电压低于和上升到输出上方时的输出调节，输出电压保持稳定。

图2.LT8711 SEPIC的效率。

图3.冷启动事件模型。电源轨电压V在从 15 V 降至 6 V，但 V外在 12 V 时保持稳定。

图4.负载突降的模型。电源轨电压从 10 V 上升到 20 V，但 V外保持监管。

标准演示电路DC2493A经过重新设计，将输出电流从4 A增加到6 A。MOSFET MN1 和 MP1 以及电感 L2 被图 1 所示的元件取代。

使用改进的演示电路DC2493A来评估该设计。修改后的电路板的热图像如图5所示。类似解决方案的LTspice模型可在LT8711演示电路中找到。有关选择SEPIC动力总成组件的详细建议，请参见LT8711数据手册。®

图5.DC2493A 和运行中的 SEPIC 的热图（V在14 V， V外12 A 时为 6 V）。最热的成分是77°C时的MNI。

以下是峰值电压和电流的基本表达式，用于理解此拓扑的功能。

IL1 = IIN + ΔIL1

IL2 = IOUT + ΔIL2

VBG = VTG = VIN + VOUT

ITG = IBG = IIN + IOUT + ΔI/2

结论

LT8711 是一款多功能、灵活的控制器，专为同步降压、升压、SEPIC、ZETA 和异步降压-升压转换器而设计。特别是，同步SEPIC可用于产生位于输入电压范围中间位置的高效输出，这对于汽车和工业应用尤为重要。

审核编辑：郭婷