汽车环境需要可靠的电源转换(2)

2011年10月10日 09:00
来源：慧聪汽车配件网

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在过载情况下，电流折返限制MOSFET产生的热量。这些特点加上仅为95ns的最短接通时间，使该控制器非常适用于高降压比应用。

该器件有两种版本，LTC3890是全功能器件，功能包括时钟输出、时钟相位调制、两个单独的电源良好输出和可调电流限制。LTC3890-1没有这些额外的功能，采用28引脚SSOP封装。LTC3890采用32引线5mmx5mmQFN封装。

突发模式工作、脉冲跳跃或强制连续模式

在低负载电流时，LTC3890/-1可在启动时进入高效率突发模式工作、恒定频率脉冲跳跃或强制连续传导模式。当配置为突发模式工作且在轻负载情况时，该转换器将突发产生几个脉冲，以保持输出电容器上的充电电压。然后转换器关断，并进入休眠模式，在休眠模式时，转换器的大部分内部电路都关断了。这时由输出电容器提供负载电流，当输出电容器两端的电压降至设定值时，转换器恢复突发模式工作，从而提供更大的电流，以补充充电电压。关断大部分内部电路的做法极大地降低了静态电流，在“始终保持接通”的系统中，这有助于系统未运行时延长电池运行时间。图2显示了上述工作过程的概念性时序图。

突发模式输出纹波不受负载的影响，因此只有休眠时间间隔的长短会改变。在休眠模式，除了需要快速响应的关键电路，大部分内部电路都关断了，从而进一步降低了静态电流。当输出电压降至足够低时，休眠信号变低，该控制器接通顶端的外部MOSFET，恢复正常的突发模式工作。另外，在轻负载电流时，还有一些用户要以强制连续或恒定频率脉冲跳跃模式工作的实例。这两种模式都非常容易配置，但是会有较大的静态电流和较小的峰至峰值输出纹波。

此外，当该控制器启动为突发模式工作时，电感器电流不允许反向。反向电流比较器IR在电感器电流快将到达零之前关断底端的外部MOSFET，从而防止该电流变为负的。因此，当配置为突发模式工作时，该控制器还以断续模式工作。

此外，于强制连续工作或由外部时钟源提供时钟时，在轻负载或大瞬态情况下，电感器电流允许反向。连续工作的优势是输出电压纹波较小，但产生较大的静态电流。

过流保护

在高压电源中，快速准确的过流限流保护很有必要。因为输出短路时，电感器两端出现高压，所以或者使用与输出串联的检测电阻器、或者使用输出电感器两端的压降，以检测输出电流。无论采用哪种方法，输出电流都是连续监视的，而且提供最高级别的保护。一些可替换的设计也许使用顶端或底端MOSFET的RDS(ON)来检测输出电流。不过，这导致在开关周期内有一段时间控制器不知道输出电流是多少，有可能引起转换器故障。

强大的栅极驱动

开关损耗与输入电压的平方成正比，而且当栅极驱动器不够强大时，这类损耗在高输入电压应用中可能产生重大影响。LTC3890/-1具有强大的1.1Ω内置N沟道MOSFET栅极驱动器，最大限度地减小了转换时间和开关损耗，从而最大限度地提高了效率。此外，该器件还能在更大电流的应用中驱动多个并联MOSFET。

效率

图3中LTC3890的效率曲线是图1原理图具12V输入电压时的典型效率曲线。