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具有 6.2 µA 静态电流的双通道、42 V、2 A、单片同步降压 Silent Switcher 2 稳压器

来源于 数码通 2023-10-08 12:04

LT8653S 是一款双通道、2 A、同步降压稳压器,输入电压范围为 3 V 至 42 V。基于 Silent Switcher®2 技术,LT8653S 可以在高频下高效工作,并具有出色的 EMI 性能,可以满足汽车、工业、计算和通信环境的苛刻要求。

本文参考地址:http://m.smtshopping.cn/article/202004/411938.htm

LT8653S 将两个独立的稳压器通道集成到耐热增强型 3 mm × 4 mm 封装中。每个通道可同时提供 2 A 的连续输出电流,并且在脉冲负载应用中可提供高达 3 A 的电流。 LT8653S 支持突发操作模式 (Burst Mode®),当两个输出均处于稳压状态时,仅需要 6.2μA 的静态电流,这对于电池供电的 系统来说是首创。

LT8653S 还提供强制连续模式和展频 (SSFM) 操作。 SSFM 模式通过在更宽的光谱范围内传播能量来减少基本工作频率和谐波附近的峰值辐射。

LT8653S 提供可用于优化瞬态响应的外部补偿选项,或者为了简单起见也可使用内部补偿。还提供固定输出选项,两个输出电压可选引脚可产生 5 V、3.3 V 和 1.8 V 输出,无需外部反馈 电阻器

图 1. 具有高效率和低 EMI 的宽输入范围、双通道、2 A 降压稳压器。

具有低 EMI、高效率的双通道 2 A 稳压器

图 1 显示了使用 LT8653S 实现低 EMI 和高效率的双输出降压稳压器应用。输入电压范围为 5.8V 至 42V,输出为 5V/2A 和 3.3V/2A。开关频率设置为 2MHz。内部稳压器通过 BIAS 引脚由 3.3 V 输出供电,以降低功耗。启用突发模式操作(SYNC/MODE 连接到 GND)可优化轻负载时的效率。

图 2 显示了图 1 中的稳压器的辐射 EMI,其符合严格的汽车 CISPR 25 5 级辐射 EMI 规范。当 LT8653S 以 2 MHz 频率开关时,该稳压器在 12 V 输入和 5 V 输出时可实现 94.8% 的峰值效率,在 24 V 输入和 5 V 输出时可实现 92.1% 的峰值效率。

图 2. 图 1 中电路的 CISPR 25 电磁辐射骚扰

内部或外部环路补偿

为了最大限度地减少组件数量,LT8653S 具有适合大多数系统的内置内部环路补偿。对于需要优化负载瞬态性能的设计,可以使用外部补偿来最大限度地减少输出电压偏移和瞬态响应时间。图 3 显示了专为优化瞬态响应而设计的双输出稳压器。

图 4 显示了响应 0 A 至 2 A 负载阶跃的 5 V 输出 (VOUT1)。在这种情况下,VOUT 偏差小于 80 mV。这种快速瞬态响应与 LT8653S 的高初始精度相结合,使其能够满足严格的 VOUT 容差要求。

图 3.5 V/2 A 和 3.3 V/2 A 输出,非常快的负载瞬态响应。

图 4. 图 3 中电路的 5 V 电源轨的 0 A 至 2 A 负载瞬态响应。

固定输出电压选项

为了进一步减少组件数量,可以使用 LT8653S 的引脚 D0 和 D1 选择不同的固定输出电压,从而无需使用外部电阻来设置 LT8653S 输出电压。根据所选的 D0 和 D1 引脚组合,可以启用内部反馈电阻分压器,并且 FB 引脚可以直接连接到 VOUT 以调节 5 V、3.3 V 或 1.8 V 输出。由于不需要外部电阻器网络,因此整体解决方案尺寸很小。

内部反馈电阻分压器的总电阻为12 MΩ,因此空载静态电流远低于使用外部电阻分压器的传统电路。内部反馈电阻分压器的调节效果比外部分压器更好,外部分压器的电阻误差通常会影响精度。图 5 显示了针对低器件数量而优化的双输出稳压器 — 只需将 D0 和 D1 引脚悬空即可设置 5 V 和 3.3 V 输出。

图 5. 低组件数、双通道、2 A 降压稳压器解决方案。

结论

利用 Silent Switcher 2 技术使 LT8653S 能够在高频下工作,同时提供高效率和低 EMI 辐射。 LT8653S 提供宽输入电压范围、低静态电流,并将两个 2 A 稳压器通道集成到小型 4 mm × 3 mm 封装中,从而减少了元件数量和解决方案尺寸。 LT8653S 的小尺寸和少量外部组件仍然能够为各种应用提供灵活的设计。 lw

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