新型LTC1266开关稳压器可在10A负载条件下提供高效率

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，可以使用电荷泵电路泵浦V在到所需的水平。

基本电路配置

图 1 和图 2 示出了 LTC1266 的两种基本电路配置。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。由于本电路中的交流电流较高，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。

图 1A.全N沟道单电源5V至3.3V/10A稳压器。

图 1b.图1a电路效率。

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。

图 2b.图2a电路效率。

图2所示的全N沟道外部PWR VIN电路是一个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。两个应用电路演示了 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