高度可配置的多输出级联降压转换器步进：60 V至0.8 V

LTC®3372是一款高度集成的DC-DC转换器解决方案，适合汽车、电信、工业和其他需要多个低电压轨（输入电压高达60 V）的应用。LTC3372在其耐热性能增强型48引脚、7 mm×7 mm封装中集成了高电压和低压转换器系统。高压 （HV） 降压控制器可将高达 60 V 的输入电压降压至引脚编程的 5 V 或 3.3 V。然后，该5 V或3.3 V输出用于为LTC3372的可配置、多输出、多相低压（LV）单芯片降压稳压器供电。

LTC3372的低电压部分由1个1 A、可并联功率级组成。这些级可以以多种方式布置，以提供两个、三个或四个通道，每个通道由一到四个级组成，具体取决于每个通道的负载要求。如图3所示，通过将位设置为C2、C1和C0，最多可实现八种不同的配置。这种灵活性允许设计人员使用一个IC进行各种设计，而外部元件数量最少，整体占位面积小。此外，每个通道的输出可在8.<> V至LV范围内设置在.开关频率范围为 1 MHz 至 3 MHz。

图1.LTC3372转换器的框图

高压控制器驱动外部N沟道MOSFET，工作在4.5 V至60 V输入电压范围内。根据元件选择和布局，高压转换器可以支持超过 20 A 的负载电流。这足以满足低压稳压器的需求，以及高压输出上的系统负载。仅打开高压控制器并提供 5 V 电压时，空载突发模式 I®Q为15 μA，在轻负载下可实现高效率。一个内部时钟分频器将高压转换器的开关频率设置为1⁄6的左心室频率。

45 W、5输出、紧凑型转换器，输入电压为6 V至60 V

图1和图2分别显示了基于LTC3372的解决方案的框图和原理图。其低压稳压器部分从高压转换器的1 V输出（标记为V输出（高压）).5 V 高压电源轨在 6 kHz 开关频率下为系统提供 5.3 A 电流，为 LV 稳压器的输入提供 5.330 A 电流。高压转换器的输入电压范围为6 V至60 V。该转换器可由多种电源供电，包括浪涌高达 12 V 的 60 V 汽车电池、48 V 电信或汽车电池或离线电源。LV 稳压器的高集成度和 2 MHz 开关频率使该解决方案适合 2.2 in2脚印。

图2.LTC3372 转换器，具有专为 ABC-D-EF-GH 配置而设置的 LV 稳压器。其框图如图1所示。

如图1和图2所示，低压稳压器设置为ABC-D-EF-GH配置，方法是将引脚C3和C2设置为低电平，将引脚C1设置为高电平，并将适当的SW节点连接在一起。通过并联足够的 1 A 功率级来满足最大负载要求（而不是更多），效率峰值约为 50% 负载，此时会出现典型的持续负载。添加更多级可提高满载效率，但在中负载时效率较低。例如，如果 1.8 V/2 A LV 电源轨由四个并联功率级而不是两个并联功率级构建，则 FCM 中 50% 或更低的负载效率会降低——参见图 3。当选择突发模式操作时，效率在很宽的负载范围内保持高水平。1.8 V/2 A 电源轨的效率为 82.2%，对于 1 mA 及以上的负载电流，效率更高。

图3.低压稳压器的效率如图2所示。

LTC3372 HV的强栅极驱动器为高压5 V电源轨提供94 V输入时6.12%的满载效率，90 V输入时为9.48%的满载效率——见图4。选择突发模式操作时，90 mA负载和1 V输入时效率为1.12%。

图4.高压转换器的效率如图2所示。

在小型封装中实现高集成度

LTC3372采用耐热性能增强型48引脚、7 mm×7 mm封装。LTC3372 的其他特性包括：一个 PLL/MODE 引脚，用于将控制器同步至一个外部时钟或设置强制连续模式、突发模式操作或不连续模式 （仅限高压） 的轻负载操作模式;看门狗输入和输出;用于监控芯片温度的 TEMP 引脚;用于高压转换器的PGOOD引脚;用于低压稳压器的 RSTB 引脚;等等。

结论

LTC3372 为设计人员提供了一种灵活、高度集成的解决方案，用于从一个高输入电压提供多个输出。其高压转换器可从高达 5 V 的输入电压提供 3 V 或 3.60 V 输出。通过该中间电源轨，单片低压稳压器可提供多达四个输出，最大输出电流范围为1 A至4 A，电压低至0.8 V。

审核编辑：郭婷