1242A演示电路：LTC3537的快速上手指南

在电子设计中，电源管理芯片的性能和易用性至关重要。今天我们要介绍的是演示电路1242A，它集成了600mA同步升压DC/DC转换器和100mA LDO稳压器LTC3537，为我们提供了一个高效且灵活的电源解决方案。

文件下载：DC1242A.pdf

电路特性概述

核心组件与性能

演示电路1242A包含了一个高效的同步升压转换器、一个低压差线性稳压器和一个低电池检测器。在轻负载情况下，升压转换器能够在低至680mV的输入电压下启动，启动后输入电压甚至可以低至500mV，同时保持稳定的输出电压。对于线性稳压器，在50mA负载下，其压差电压小于100mV。

灵活的电源配置

电路为升压和线性稳压器提供了独立的输入端子，并且通过跳线，线性稳压器可以从三种不同的电源中选择供电。此外，还设置了用于单独关闭或排序每个稳压器输出的端子和跳线，以及独立的电源良好输出。通过跳线，用户可以选择总共六种输出电压、三种低电池电压，还能选择突发模式（BURST）或脉宽调制模式（PWM）。

紧凑的封装与高频设计

LTC3537采用3X3 mm QFN热增强封装，开关频率为2.2MHz，结合LDO稳压器，提供了一个非常小巧的多输出解决方案。升压转换器还具有输出断开功能，输入电压可以大于或小于输出电压。

典型规格参数

条件	限制
输入电压范围VIN	0.68V至5.5V
升压1.8V VOUT（VIN = 1V, IOUT = 100mA）	1.8V ± 3.5%
升压3.3V VOUT（VIN = 1.5V, IOUT = 200mA）	3.3V ± 3.5%
升压5V VOUT（VIN = 1.5V, IOUT = 200mA）	5.0V ± 3.5%
输出纹波电压（突发模式，VIN = 1.5V, VOUT = 3.3V, IOUT = 15mA）	30mV p-p
输出纹波电压（固定频率，VIN = 1.5V, VOUT = 3.3V, IOUT = 200mA）	10mV p-p
升压效率（VIN = 1.8V, VOUT = 3.3V, IOUT = 100mA）	88%
LDO稳压器1.5V VOUT（VIN = 5V, IOUT = 50mA）	1.5V ± 2.5%
LDO稳压器3.0V VOUT（VIN = 5V, IOUT = 50mA）	3.0V ± 2.5%
LDO稳压器3.3V VOUT（VIN = 5V, IOUT = 50mA）	3.3V ± 2.5%
LDO稳压器压差电压（VOUT = 3.3V, IOUT = 50mA, VOUT下降10%）	100mV
低电池阈值电压（下降）0.8V	800mV ± 5%
低电池阈值电压（下降）1.7V	1.7V ± 5%
低电池阈值电压（下降）3.0V	3V ± 5%

快速启动步骤

准备工作

使用图1所示的设置来评估LTC3537电路。建议将LTC3537的数据手册放在旁边，以便更全面地了解各种功能和规格。

跳线设置

• 使用跳线JP5和JP6选择所需的输出电压（如果未安装跳线，输出电压将设置为最高电压）。
• 将跳线JP7和JP8置于ON位置以启用每个稳压器，并将“LDO IN”跳线（JP3）置于“VINB”（中间）位置，使LDO和升压电源输入并联。
• 将“STATUS PWR”跳线（JP4）设置为“VOUTB”位置，将开漏电源良好输出和低电池输出上拉电阻连接到升压稳压器的输出。JP4还允许将施加到STATUS PWR IN端子的外部电压用于上拉电阻。

连接测量设备

按照图1的测试设置连接电压表和电流表。将电源连接到VINBOOST和GND端子，并在VOUT BOOST和GND之间连接一个合适的负载电阻。注意避免输入电源和演示板之间的电线过长，超过18英寸的电线可能需要在输入端子附近增加额外的电容。

测试过程

• 在输出端连接一个轻负载（1k电阻），开始增加输入电源电压。当输入电压约为700mV时，输出将上升到所选的稳压电压。当输出电压比输入电压至少高240mV时，转换器将从输出端获取电源，而不是输入端。这一特性允许输入电压在轻负载下低至500mV时仍能保持稳定的输出电压。
• 将输入电压增加到约1.5V或更高，并增加负载电流。最大负载电流取决于输入和输出电压设置。数据手册中的曲线显示了不同输入和输出电压下的最大输出电流。
• 当输出电压处于稳压状态时，PWRGOOD输出端子为高电平；如果输出电压因任何原因下降约10%，则PWRGOOD输出端子将拉低。
• 当VINBOOST端子上的电压大于通过跳线JP2选择的电压阈值时，LOW BAT输出端子为高电平。
• 输入电压可以超过输出电压，并且仍然保持稳压，但负载电流会减小，效率也会降低。
• 当Vin接近VOUT且在比Vout低约300mV至100mV的范围内时，转换器接近开关的最小导通时间，导致输出电压纹波增加，类似于突发模式操作。可以通过增加额外的输出电容来降低纹波。
• 可以通过将跳线JP7或JP8移至OFF位置来单独关闭任一稳压器。关闭升压转换器会使转换器的输出电压降至接近0V。
• 跳线JP7和JP8还可以设置为稳压器输出电压排序。根据跳线设置，其中一个稳压器将保持关闭状态，直到另一个稳压器达到稳压状态。
• 通过将输入电源电压增加到5V，并在VOUT LDO端子上施加合适的负载，可以验证线性稳压器的操作。

其他注意事项

• 如果需要为两个电源良好输出和低电池输出设置LED指示灯，可以移除表面贴装1206电阻（R5、R7和R10），并更换为表面贴装LED。
• 在低输入电压下评估电路时，重要的是直接在电路板的输入端子处监测输入电压。在非常低的输入电压下，电源电线和电流表中的电压降会导致输入端子处的输入电压低于操作所需的最小电压。
• 电路板上提供了额外的焊盘，用于安装可选的输入旁路电容（C1）。当电源和电路板之间使用长电线时，或者为了添加钽电容以最小化输入热插拔时可能出现的输入电压瞬变，可能需要使用该电容。此外，电路板背面的焊盘可用于添加一个小的肖特基二极管（D1），在某些条件下可以略微提高效率，但添加二极管会取消输出断开和短路保护功能。
• 在验证输出纹波时，务必使用图2所示的示波器探头连接方式。
• 当JP1处于突发位置时，转换器将在轻负载电流条件下以低静态电流突发模式运行，并在较重负载下切换到固定频率（PWM）操作。在突发模式下，轻负载时的输出纹波电压比非突发模式下更高。对于输入电压低于1.2V、升压到4至5V输出的突发模式应用，在轻负载条件下可能会出现非突发模式操作，导致轻负载静态电流增加。有关更多信息，请参阅数据手册曲线“Burst Mode Threshold Current vs VIN”。

通过以上步骤，电子工程师可以快速上手并评估LTC3537的性能。你在使用类似电源管理芯片时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。