全功能、低噪声、升压型转换器提供无与伦比的性能和解决方案尺寸

随着手持电子设备的缩小，对紧凑、高效电源转换器解决方案的需求也在增长。新型 LTC®3427 是一款全功能、低噪声、升压型转换器，非常适合空间受限的应用。它将一个固定频率、内部补偿、同步升压转换器（具有输出断开、浪涌电流限制和软启动功能）集成到一个扁平的 0.75mm × 2mm × 2mm DFN 封装中。1.25MHz 的开关频率允许使用纤巧、扁平的电感器和陶瓷电容器，从而最大限度地减小了解决方案的占板面积。LTC3427 的固定频率操作使其成为噪声敏感型应用的理想选择，在这些应用中，可能不希望与多模式转换器相关的宽频谱。只需 3427mm 即可将一个完整的基于 LTC2 的 3 碱性电池安装至 3.200V/94mA、低噪声、电源转换器，效率高达 45%2的董事会房地产。

特征

LTC3427 采用低至 1.8V 的输入电压运作，并提供 1.8V 至 5.25V 的输出电压，因而适合于从双节碱性 / NiMH 电池或单节锂离子电池产生 3.3V 或 5V 电压。固定频率操作允许在轻负载下进行更严格的调节，并提供非常低的输出电压纹波，从而消除了某些多模转换器中的负载可变噪声谐波。通过集成低栅极电荷内部开关，N沟道的额定值为0.525Ω，P沟道的额定值为0.575Ω（典型值），从而实现高效率。

LTC3427 还提供了浪涌电流限制软起动。在启动期间，LTC3427 在 500.2ms 的周期内缓慢地将峰值电感器电流从零斜坡上升至一个大于 5mA 的最大值。带斜率补偿的电流模式控制可确保对输入线路和输出负载瞬变的出色响应。反馈回路的内部补偿进一步消除了外部元件，有助于降低成本并简化设计过程。当器件在不连续模式下工作时，抗振铃电路可降低EMI。在停机模式中，该器件吸收小于 1μA 的静态电流，并将输出与电源断开，允许输出放电至 0V。

两个碱性电池至3.3V、650mW转换器

LTC3427 仅需几个外部组件即可创建多种低电压、低功率转换器解决方案。图2示出了最大输出电流为2mA的3碱性电池至3.200V转换器。通过仔细的电路板布局和使用微小的输入和输出电容器，可以将整个转换器压缩到45mm2的电路板空间。建议将X5R陶瓷电容器用于V在和 V外绕过。

图1.可以将整个基于 LTC3427 的升压型转换器安装到 45mm 中2.

图2.2节碱性电池至3.3V同步升压转换器。

尽管整体解决方案成本低，所需面积小，但不会牺牲效率。图3显示，该转换器的峰值效率高达94%，可通过充满电的电池实现。由于操作该转换器所需的静态电流非常吝啬，因此在 200mA 至几 mA 的宽输出负载范围内保持高效率。图4显示了固定频率开关对V的影响外在很宽的负载范围内产生纹波，从而最大限度地减少噪声敏感型应用的EMI频谱。这些波形适用于一个 4.7μF 输出电容器。可以通过增加此值来减少纹波。

图3.图2中转换器的效率与负载电流的关系。

图4.低电压外图2电路在宽负载范围内的纹波。

解决方案规模和效率之间总是需要权衡。对于电路板空间问题更为关键的应用，使用表面贴装片式电感器可以节省大量空间。在负载电流为50mA至100mA的典型应用中，牺牲3%–4%的效率，通过使用村田制作所LQH25MC系列等微型片式线圈，可以节省30%–2%的电路板空间。

锂离子至5V、1W转换器

对于电路板空间非常宝贵的5V应用，图5示出了最大输出电流为5mA的单节锂离子电池至200V转换器。与前面的示例一样，通过仔细的电路板布局和元件选择，该转换器解决方案应仅占用45mm2的电路板空间。通过使用微型片式电感器，可以进一步节省电路板空间。如图6所示，充满电的电池可实现高达93%的峰值效率。在同步整流器（SW节点至V）上增加一个可选的低电流肖特基二极管外） 可以将效率提高多达 2%，尽管这会抵消输出断开功能。

图5.单节锂离子电池至5.0V同步升压转换器。

图6.单节锂离子电池至5.0V转换器的效率与负载电流的关系。

结论

LTC®3427 采用紧凑的 2mm × 2mm DFN 封装，是业界尺寸最小的高效率、低噪声、同步升压型转换器，具有真正的输出断接和软起动功能。由于只需要很少的外部元件，因此无需牺牲性能即可实现尽可能小的电源转换器解决方案。LTC3427 是低电压、低功率转换器应用的理想选择，尤其是那些面临严重空间限制或噪声敏感性挑战的应用。

审核编辑：郭婷