采用全陶瓷电容器的1.8V/600mA降压型稳压器

星星科技指导员 2023-03-16 523

描述

LTC3406、LTC3406-1.5、LTC3406-1.8、LTC3406B、LTC3406B1.5 和 LTC3406B-1.8 是业界首款单片式同步降压型稳压器，能够在 600mm 扁平的 ThinSOT 封装中提供 1mA 的输出电流。这些设备旨在节省空间并提高电池供电便携式设备的效率。LTC3406 系列采用突发模式操作以提高轻负载条件下的效率，在无负载时仅消耗 20μA 的电源电流。对于噪声敏感型应用，LTC3406B 系列可停用突发模式操作，并在轻负载条件下以脉冲跳跃模式工作。在停机模式中，两者的静态电流消耗均小于 1μA。

节省空间

LTC3406 / LTC3406B 系列的所有功能都旨在使电源纤巧而高效。整个稳压器可以安装在 5mm × 7mm 电路板空间中。这些器件是采用恒定频率、电流模式架构的高效单芯片同步降压稳压器。其片内功率 MOSFET 提供高达 600mA 的连续输出电流。其内部同步开关可提高效率，无需外部肖特基二极管。内部环路补偿消除了额外的外部元件。

多才多艺

这些器件具有 2.5V 至 5.5V 的通用输入电压范围，非常适合单节锂离子电池或 3 节 NiCd 和 NiMH 应用。低压差的 100% 占空比能力允许从电池中提取最大能量。在压差条件下，输出电压由输入电压减去内部P沟道MOSFET两端的压降和电感电阻决定。固定电压输出版本（提供 1.5V 和 1.8V）无需外部分压器进行反馈，进一步节省空间并提高效率。可调电压输出版本 — LTC3406 和 LTC3406B — 允许利用两个电阻器在外部设置输出电压，以设定高于 0.6V 内部基准电压的任何值。

故障保护

LTC3406 和 LTC3406B 针对输出过压、输出短路和功率过耗散情况提供保护。当检测到输出端的过压情况（高于标称值 >6.25%）时，顶部 MOSFET 关断，直到故障消除。当输出短路至地时，振荡器的频率减慢至210kHz，以防止电感电流失控。当V时频率恢复到1.5MHzFB允许上升至0.6V。当存在功率过耗散条件且结温达到约160°C时，热保护电路关断功率MOSFET，从而使器件冷却。当温度降至150°C时，恢复正常运行。

高效的突发模式操作（LTC3406 系列）

在突发模式操作中，内部功率 MOSFET 根据负载需求间歇性工作。正常开关的短突发周期之后是较长的空闲周期，其中负载电流由输出电容器提供。在空闲期间，功率 MOSFET 和任何不需要的电路被关断，从而将静态电流减小至 19μA。空载时，输出电容通过反馈电阻缓慢放电，导致极低频率突发周期，仅增加几微安的电源电流。

用于低噪声的脉冲跳跃模式（LTC3406B 系列）

脉冲跳跃模式可降低输出纹波，从而减少对音频电路的可能干扰。在脉冲跳跃模式下，在较低的负载电流下保持恒定频率操作，以降低输出电压纹波。如果负载电流足够低，最终会发生周期跳跃以维持稳压。在轻负载下，脉冲跳跃模式下的效率低于突发模式操作，但当输出负载超过50mA时，与突发模式操作相当。

采用全陶瓷电容器的1.8V/600mA降压型稳压器

图 1 示出了 LTC3406 / LTC3406B-1.8 在全采用陶瓷电容器时的应用。这种特殊的设计可在 600.1V 时提供 8mA 负载，输入电源介于 2.5V 至 5.5V 之间。陶瓷电容器具有小尺寸和低等效串联电阻（ESR）的优点，使得输入和输出的纹波电压非常低。对于给定的封装尺寸或电容值，陶瓷电容器的ESR低于其他大容量、低ESR电容器类型（包括钽电容器、铝和有机电解电容器）。由于 LTC3406 / LTC3406B 的控制环路不依赖于输出电容器的 ESR 来实现稳定操作，因此陶瓷电容器可用于实现非常低的输出纹波和小电路尺寸。图 2 和图 3 分别显示了 LTC50-600.3406 和 LTC1B-8.3406 对 1mA 至 8mA 负载阶跃的瞬态响应。

MOSFET