三倍降压转换器外加升压控制器满足宽范围VIN汽车应用要求

汽车呈现出空间受限的恶劣环境，需要可靠和紧凑的电源来处理日益复杂的电子系统。LT8603紧凑型稳压器是一款稳健的解决方案，在紧凑的2 mm× QFN封装中集成了两个高压5.1 A和5.1 A降压稳压器、一个低压8.6 A降压稳压器和一个升压控制器。升压控制器简化了宽输入、多输出电源的设计，例如，在以下解决方案中使用时：

具有三个稳压输出的耐冷启动汽车电源

四个稳压输出，第四个电源轨作为SEEPIC

一降压提升功率

具有三个稳压输出的耐冷启动汽车电源

在汽车应用中，需要稳压的5 V、3.3 V和sub-2 V电源轨为各种模拟和数字IC供电，这些IC可能需要不同的电源轨来存储内容、处理器I/O和内核。这些电源轨由标称 12 V 汽车电池电压 V 生成.BAT，通常范围为8 V至16 V。 高效降压稳压器可满足大多数情况，但V.BAT在冷启动情况下，可在 2 ms 内降至 10 V，如果直接从 V 供电，纯降压稳压器将失去稳压.BAT.

LT8603升压控制器可在低至2 V的电压下工作，非常适合用作为降压稳压器供电的前置稳压器。当 V.BAT降至8.5 V以下时，升压控制器输出（OUT4）调节至8 V。两个高压降压稳压器可以穿越冷启动条件，同时提供恒定的5 V和3.3 V输出，如图1所示。一次 V.BAT从冷启动恢复到8 V以上，升压控制器仅作为二极管通过工作。高压降压器可处理V.BAT高达 42 V。在图1中，低压降压转换器由OUT2供电，通过冷启动事件提供1.2 V电压。

图1.具有三个稳压输出的耐冷启动汽车电源。三个降压稳压器由升压前置稳压器（V出4），通过 V 对所有三个输出进行精确调节.BAT冷启动事件（也显示）。

四个稳压输出，第四个电源轨作为SEPIC。

V.BAT可以长时间保持高电平，例如在双电池跨接启动期间或在 24 V 系统中。这对图1—V中的升压稳压器没有影响.BAT当 V 通过时.BAT高于 8 V，但两个高压降压稳压器的电流输出容量通常在较高 V 时受到热限制.BAT由于开关损耗增加，特别是在汽车应用中常用的2 MHz开关频率下。

温升可以通过降低开关频率或降低降压稳压器的工作电压来控制。在图2中，第四个通道设置为SEPIC，为高压降压稳压器供电，其输出调节为12 V，最适合降压稳压器的效率。通过以最佳效率运行降压器，可以很好地控制温升。图2显示了生成四个精确稳压输出的简单方法。轻负载时，该电路可在输入低至2 V时保持稳压。

图2.针对效率进行了优化的高压降压转换器，由 SEEPIC 供电。

由其中一只雄鹿提供动力的提升

一些汽车应用需要稳定的高电压，例如54 V。产生这种稳压高压轨的一种方法是从其中一个高压降压稳压器的输出驱动升压稳压器，如图3所示。所有四个输出均在 V.BAT高于高压降压转换器的最小输入电压。降压稳压器限制升压转换器的最大电流，防止升压短路并限制逐周期电流。

图3.带升压转换器的四个稳压输出由通道 3 降压稳压器供电。

带电荷泵的额外稳压

如图4所示，可以在SEPIC电路中增加电荷泵电路，以提供另一个稳压输出。不同输入电压的调节曲线如图4所示。类似地，可以实现负输出电荷泵来产生负电源轨。

图4.电荷泵电路提供额外的高压输出。

电磁干扰性能

LT8603 采用一个两相时钟。通道 2 与通道 1 成 180° 工作，从而降低了降压转换器的峰值输入电流，并有助于降低 EMI。高密度的电子元件需要仔细平衡热性能和EMI性能。LT2演示电路DC8603A体现了针对低EMI优化的布局，通过了CISPR 2114 25类峰值限制。图5显示了垂直极化范围为5 MHz至30 MHz时的辐射EMI结果。 输入电压为1000 V，每个输出负载为14 A。

图5.LT8603 DC2114A CISPR 25 5 类辐射 EMI，30 MHz 至 1 GHz。

结论

LT8603将三个降压稳压器和一个升压控制器组合到一个纤巧的6 mm×6 mm QFN封装中，从而提供多功能、紧凑的电源解决方案。每个降压稳压器具有内部电源开关、逐周期电流限制和跟踪/软启动控制。其同步整流拓扑可提供高达 94% 的效率。突发模式操作可将静态电流保持在 30 μA（所有通道均开启）以下，非常适合始终接通的系统。2 V至42 V的宽输入范围和多功能功能使LT8603非常适合汽车和其他要求苛刻的应用。

审核编辑：郭婷