LT8612/LT8613高效降压稳压器在汽车和工业领域的应用

简介

功耗是工业和汽车应用中DC / DC转换器设计人员面临的一个重大问题，需要大电流，但空间是有限的。可以使用高性能分立元件生产高效调节器，但是费用和解决方案占用空间使这种方法变得令人望而却步。 LT8612 / LT8613高效降压稳压器将所有必要组件集成到单个IC中，即使在面临高降压比时也能显着降低DC / DC转换器尺寸。这些器件也可以并联，以增加输出电流能力并分散负载和热量。

这些稳压器中包含的其他理想特性是超低静态电流，以最大限度延长电池寿命，以及高开关频率，以最小化解决方案尺寸

采用3mm x 6mm封装的高效42V，6A稳压器

LT8612 / LT8613为42V，6A步 - 整体调节器。集成高效电源开关的低功耗允许这些开关，升压二极管，内部补偿和所有必需的电路封装在一个3mm×6mm的小型QFN封装中，不会过热。图1显示了典型的5V / 30W LT8612转换器;它的效率和功率损耗如图2所示。即使输入电压为24V，LT8612也可以产生30W输出，温升不超过50°C。在负载频谱的另一端，LT8612 / LT8613采用低纹波突发模式®工作，以提高超低负载情况下的效率。

LT8612 / LT8613的最小导通时间低至40ns，即使在高开关频率下也能实现高V IN / V OUT 比。高开关频率（高达2.2MHz）可最大限度地降低功率电感和输出电容的尺寸和值。此外，电感可以根据输出负载要求确定大小 - 无需使用更大的电感来提供设计开销 - 这是器件高速峰值电流模式架构和强大开关设计的结果。

提高输出电流能力的多相设计

超过6A的负载在汽车和工业应用中并不少见。对于这些相对较高的电流条件，多相设计可以扩展LT8612 / LT8613稳压器的输出能力。 LT8613具有内置轨到轨电流检测放大器，带有监视器和控制引脚，可实现精确的输入或输出平均电流调节。该电流环路调制内部开关电流限制，使ISP / ISN引脚上的电压不超过ICTRL引脚设置的电压。另一个IMON引脚用于监控通过ISP / ISN引脚测量的平均电流。这种电流控制功能可以在几个LT8613之间实现精确的电流共享，而无需任何额外的控制电路。

图3显示了三个LT8613并联，最高可达16A输出。顶部LT8613是主稳压器，其输出电压设置为4V，而另外两个LT8613是从稳压器，其输出电压设置略高于4V。

为了共享电流在三个LT8613稳压器中，主器件LT8613的IMON引脚连接到从器件LT8613的ICTRL引脚。三个LT8613稳压器通过LTC6909振荡器产生的3相700kHz时钟信号（120°相移）进行同步。图4显示了这种三相LT8613设计的热图像。 LT8613的温度相似性表明三相之间均匀的电流共享。这种设计的效率如图5所示。

如果需要对各相之间的电流共享进行加权 - 即不平衡电流共享 - 只需调整ISP和ISN引脚上的检测电阻值。

结论

LT8612和LT8613是完全集成的高功率密度单片降压稳压器，可满足挑战汽车和工业要求。它们可以轻松并联，以实现高效，高电流应用和紧凑的解决方案占板。