演示电路476：1.25MHz 3A峰值开关电流单片降压转换器LT1765EFE快速上手

在电子设计领域，降压转换器是常见且关键的元件，它能高效地将高电压转换为低电压，满足不同设备的供电需求。今天我们就来详细了解演示电路476，它采用了LT1765EFE这款1.25MHz 3A单片降压DC/DC开关转换器，下面将从其特点、性能、使用步骤以及定制方法等方面进行介绍。

文件下载：DC476A.pdf

一、电路特点

1. LT1765EFE芯片特性

LT1765EFE具有诸多出色特性。它的开关速度快，内部集成了3A的功率开关，并且输入电压范围很宽。这使得它成为一款功能强大且通用性高的芯片，能轻松应用于对空间要求较高的设备中。其恒定的1.25MHz开关频率，允许使用小型的表面贴装外部元件，这对于缩小电路板尺寸非常有帮助。

2. 控制拓扑优势

采用电流模式控制拓扑，带来了快速的瞬态响应和良好的环路稳定性。同时，只需要最少数量的外部补偿元件，还能使用陶瓷输入和输出电容器，进一步降低了成本和电路板面积。

3. 高效节能

内部功率开关的低 (R_{DS(ON)}) （0.09Ω），能在较宽的输入电压和负载范围内保持高达90%的高效率。而且其15µA的关断电流（通过SHDN引脚激活），可以有效延长电池使用寿命。

4. 输入输出灵活性

该芯片的输入电压范围为3V - 25V，能适应多种电源环境。演示电路可以提供3.3V/2A或5V/2A的输出，输出电压还可以通过跳线进行选择，适用于电缆调制解调器、手持设备、汽车和台式计算机等多种应用场景。

二、典型性能

1. 输出5V情况

当输出电压 (V{OUT}=5V) 时，输入电压范围为7V - 25V，最大输出电流 (I{OUT}=2A)。在1A输出时效率最高可达90%，2A输出时效率最高可达89%。从典型效率图（图2）中可以直观地看到不同输入电压下效率随负载电流的变化情况。

2. 输出3.3V情况

当输出电压 (V{OUT}=3.3V) 时，输入电压范围为4.7V - 18V（最高可达25V），最大输出电流同样为 (I{OUT}=2A)。在1A输出时效率最高可达88%，2A输出时效率最高可达85%。图3展示了这种情况下的典型效率曲线。

三、快速启动步骤

1. 连接电源

将7 - 25V或4.7 - 18V的输入电源连接到电路板的VIN和GND端子。

2. 测量输入电流

在输入电源中串联一个电流表，用于测量输入电流。

3. 连接负载

将功率电阻或电子负载连接到电路板的VOUT和GND端子。

4. 测量输出电流

在输出负载中串联一个电流表，用于测量输出电流。

5. 测量输入电压

使用电压表跨接在VIN和GND端子上，测量输入电压。

6. 测量输出电压

使用电压表跨接在VOUT和GND端子上，测量输出电压。

7. 开启电源并验证

完成所有连接后，开启输入电源，验证输出电压是否为5.0V或3.3V（根据输出电压跳线设置）。

8. 同步和关断功能

同步和关断功能是可选的，如果不使用这些功能，相应的端子可以悬空（断开连接）。

四、最小输入电压

LT1765EFE的最小工作输入电压为3.0V。但为了提供稳定的输出电压，输入电压必须比输出电压高一定的余量。最大占空比、开关导通电阻以及电感和二极管的直流损耗等因素，都会影响在整个应用电流范围内所选输出的最小输入电压。对于该演示板，在最大2A输出电流的情况下，维持稳压输出电压所需的最小输入电压如下表所示：	最小输入电压 (V_{IN}) (V)	输出电压 (V)
7	5
4.7	3.3
3.7	2.5
3	1.8

如果输入电压低于上述最小输入电压，输出电压可能会相应下降，这种模式称为最大占空比压降。

五、电路板定制

演示电路中使用的元件针对宽输入电压范围进行了优化。但如果需要针对特定输入电压（如12V±10%或5V±10%）提高带宽，也是可以实现的。通过调整可调反馈电阻，可以定制输出电压。当输出电压低于3.3V时，需要将升压二极管从D2移到D3，以提供内部功率开关所需的最小升压电压。同时，要确保升压电容（C8）的额定电压满足要求：当升压二极管位于D2时，升压电容的额定电压应大于或等于输出电压；当升压二极管位于D3时，升压电容的额定电压必须大于输入电压。

文中还给出了不同输入输出条件下对演示电路进行修改以优化负载响应的示例（图5 - 图11），工程师们可以根据实际需求参考这些示例进行电路调整。

总之，演示电路476结合LT1765EFE芯片，为电子工程师提供了一个高效、灵活且易于使用的降压转换解决方案。大家在实际应用中是否也遇到过类似的降压转换需求呢？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验。