20V、2.5A同步单芯片降压转换器，具有电流和温度监控功能

数字IC集成度的提高，加上印刷电路板布局和组装技术的进步，继续推动系统性能和功率密度更高。其中许多系统由 12V 电源轨或电池组供电，利用负载点稳压器最大限度地提高电源链效率，同时保持小尺寸。LTC®3626 同步、单片式降压型稳压器非常适合这些工作环境，因为它能够提供一种灵活、高效的 DC/DC 转换，同时占用非常小的占板面积。

LTC3626 能够在一个纤巧型、2mm × 5mm、3 引脚 QFN 封装的 6.20V 至 3V 输入电压范围内提供 4.20A 的输出电流。其获得专利的受控导通时间架构可产生出色的瞬态响应，并在高开关频率下实现高降压比，从而最大限度地减少电路板占板面积。

LTC3626 集成了许多易于使用但功能强大的功能，这些功能通常需要额外的 IC 和设计时间才能实现。具体而言，只需增加几个无源元件，LTC3626 就可以配置为提供其输出电流、输入电流和片内温度的准确测量。它可以很容易地编程以限制每个测量参数。

这些内置功能扩展了设计人员对系统性能的洞察力，并以极少的额外设计投资提高了控制水平。此外，还提供可选的内部环路补偿，以最大限度地减少设计工作量。

LTC3626 还包括用户可选的突发模式操作或强制连续模式、电阻器可编程开关频率（范围为 500kHz 至 3MHz）、电源良好状态输出、输出跟踪能力和外部时钟同步。

电流监控和限制

测量系统整体性能的一种方法是监控电源输出端的电流。电源电流监控还可以通知设计人员下游 IC 是否按预期运行，这在设计和调试以及正常工作期间非常有用。

LTC3626 通过在其 IMON 处产生其平均输出电流的一小部分，从而轻松监视电源电流外引脚，特别是IMON上的电流外PIN 等于平均输出电流除以 16，000。

图1显示了在–40°C至85°C环境温度范围内输出电流测量的典型性能。 图 2 显示了实际平均输出电流与 LTC3626 测量的平均输出电流之间的误差。

图1.输出电流监视器与输出电流的关系。

图2.输出电流监视器误差与输出电流的关系。

IMON的电流外引脚可以直接测量，也可以通过放置IMON的电阻转换为电压外引脚接地。转换 IMON 的输出外通过引脚连接到电压，可通过微控制器或独立ADC轻松调整输出以进行数字化。图 3 示出了配置为在输出电流监视器激活的情况下运行的 LTC3626，而 LTC2460（16 位 ADC）则对结果进行数字化处理。

图3.12V输入至1.8V输出，2.5A稳压器，带数字输出电流监控。

LTC3626 还具有一个易于编程的平均输出电流限值。具体而言，LTC3626 包含一个具有大约 1.2V 基准的片内限流放大器。要设置平均输出电流，只需根据IMON调整电阻的大小外接地，使得应激活限值的电流的合成电压为 1.2V。

与平均输出电流类似，LTC3626 可产生 IMON 处平均输入电流的估计值在针。也就是说，IMON的电流在PIN 是平均输入电流除以 16，000 的估计值。与平均输出电流一样，LTC3626 提供了一种简单的机制来设置平均输入电流的限值。对于必须限制从输入电源汲取的平均电流的应用，该特性非常有用。图 4 示出了 LTC3626 配置为将平均输入电流限制为 475mA，同时从一个 2V 输入电压产生一个 5.5V 的输出电压。

图4.5V输入至2.5V输出，1MHz同步频率，带输入电流监视器和475mA输入电流限制。

温度监控和限制

LTC3626 可在 TMON 引脚上产生片内温度的估计值。此功能可用于确定在组装过程中与 QFN 裸露焊盘的接地连接的质量。QFN 的裸露焊盘旨在为电路板提供低阻抗电气连接以及良好的热接触。目视检查这种关键连接可能很困难，即使片上温度可能过高，无法实现可靠的长期器件操作，通过简单地观察调节输出电压，也可能无法明显看出不良的裸露焊盘连接。然而，通过测量TMON引脚，用户可以深入了解裸露的焊盘连接，从而了解内部部件的操作环境。

例如，图5显示了在两个器件上采集的数据，一个器件与PCB的焊盘连接良好，另一部分的裸焊盘连接不良。虽然两款器件均调节至预期的输出电压，但从内部温度测量中可以明显看出，两款器件之间的内部工作环境差异很大。如果放置在环境工作温度为70°C的系统中，裸露焊盘连接不良的器件将明显超过125°C的最大允许结温，从而影响长期可靠性。

图5.通过检查 LTC3626 进行的温度测量，很容易确定裸露衬垫连接的质量。

结论

当今系统设计人员不断追求更高的性能和功率密度，需要小型、灵活和高效的负载点转换器，以最大限度地提高整体电源链效率。LTC3626 集宽输入电压范围、输出电流能力、灵活的功能集和非常小的外形尺寸于一身，使其成为当今许多负载点稳压器应用的理想选择。

审核编辑：郭婷