具有故障处理功能的同步升压转换器为提供一种“不折不扣”的设计而设计

当今的电源设计必须满足许多严格且有时相互竞争的要求。在许多情况下，对小型解决方案的要求与对高转换效率的需求以及安全处理故障条件的需求不一致。LTC®3529 升压型 DC/DC 转换器专为提供一种“不折不扣”的设计而设计，从而提供高效率以最大限度地减少散热并最大限度地延长电池寿命，同时仍保持小占板面积，适合需要 5V 电源的尺寸受限的电源应用。

LTC3529 能够检测一个短路输出条件、停用 IC，并将事件报告给一个主机微处理器。对于设备直接相互通信的便携式应用，或必须监控和维护多个板上的电压的系统电源应用，此功能非常重要。如图 1 所示，LTC3529 提供了一种紧凑而高效的解决方案，仅由三个纤巧的外部组件组成。

图1.一个微小的（1厘米2） 但完整的解决方案可驱动 USB 移动总线电源。

锂离子至5V、2.5W转换器

图 2 示出了一款基于 LTC3529 的解决方案，用于从单节锂离子电池或 3.3V 电路板电源转换为 5V，负载电流高达 500mA。只需要一个电感器和输入/输出滤波电容器，整个转换器仅占用约1cm2的电路板空间。该 IC 包括内部补偿、输出分压器和软启动电路，以最大限度地减少外部元件。在停机模式中，LTC3529 将输出与输入断开，并从电源吸收小于 1μA 的电流。

图2.锂离子至5V同步升压转换器。

在固定频率PWM模式下，典型锂离子电池源至5V的效率峰值为92%，如图4所示，当负载电流大于80mA时，效率保持在30%以上。LTC3529 可在一个 500V 输出条件下提供高达 5mA 的电流，因此适合于低功率和高功率 USB 应用。与任何 DC/DC 转换器一样，开关频率、电感值、输出电容和输出纹波之间存在权衡。

为了允许使用纤巧的外部组件，LTC3529 的工作频率为 1.5MHz，并可在采用一个 4.7μH 电感器和 4.7μF （兼容 USB 移动规格规范） 或更大的输出电容时保持稳定。图5中的锂离子至3V转换器采用10μF输出电容，峰峰值输出纹波仅为10mV。对于两个 V 都建议使用低 ESR 和 ESL 陶瓷电容器（如 X5R）在和 V外绕过。

图3.图2所示电路的效率。

故障检测

LTC3529 具有抗输出短路的鲁棒性，这是由于 IC 的端子暴露在外部世界以方便便携式设备或系统板边缘连接器之间的连接而出现的一个问题。为了防止输出短路，当通过内部 MOSFET 开关连续 3529ms 检测到过大的电流消耗时，LTC15 将关断。

图 4 示出了 LTC3529 的故障处理协议。基于引脚可选设置，IC可以配置为定期尝试上电（RST引脚高电平，图4a），或保持关断状态，直到器件重新通电（RST引脚低电平，图4b）。指示故障条件的波形位于故障引脚上，由内部漏极开路器件产生，该器件在发生故障时输入被拉高。故障引脚可以连接到微处理器或驱动LED。

RST 高电平：转换器每 15ms 尝试一次上电。

（b）. RST 低电平：转换器保持关断状态，直到电源循环。

图4.故障检测机制可关断转换器，从而为输出短路提供鲁棒性。

结论

高转换效率以及检测和处理输出短路的能力使 LTC3529 成为具有稳健故障处理能力的点对点便携式应用或负载点板电源的理想解决方案。LTC1 的 5.3529MHz 开关频率和高度集成度设计以极少的设计工作量提供了紧凑的解决方案。

审核编辑：郭婷