LTC3649 是一款单芯片降压调节器,能够在 3.1 V 至 60 V 的输入电压范围内工作,并可在高达 4 A 的输出电流下高效产生单个电阻可编程输出电压。仅这些特性就使其成为从 VIN – 0.5 V 到接地的输出电压具有吸引力的工业或汽车电源。LTC3649 的一个独特功能是能够在断电时为关键系统供电,无需任何额外元件。

 

当电源轨发生故障时,保持电路为关键系统供电,使其能够在所有可用能量丢失之前的短时间内执行数据保留等重要的管理任务。典型的保持解决方案采用专用控制器和大型存储电容,1, 2 例如 LTC3310 和 LTC3643。因此,如果关键电路需要大量功率和保持时间,则成本和复杂性都会增加。但如果所需的保持能量相对较低,LTC3649 可以轻松执行此任务而无需额外的电路。

 

这里描述的双输出转换器在正常操作条件下用作传统的降压电源,但是在电源中断期间,转换器本身成为能量源,为关键电路保持设定的输出电压。为了执行该任务,当输入电压断开时,U1 变为升压转换器,这导致 U1 对其输出电容放电以提供保持能量。

 

双输出转换器和保持电路

图 1 显示采用 LTC3649 的保持设计。在正常情况下,未调节的电压轨 VIN(VINS 通过阻塞二极管)为基于 U1 的转换器(转换器 A)供电。该转换器以降压模式工作,在 VOUT1 上产生稳定的 5 V 电压。VINS 连接到基于 U2 的第二个转换器(转换器 B),它在 VOUT2 上为关键负载供应 3.3 V 电压。VIN 发生故障时,转换器 A 进入升压模式并通过对其输出滤波电容器 C01 和 C02 放电来维持其设定的输出电压(VINS)。电阻 RIT 和 RIB 设定此电压电平。由 U1 产生的 PGOOD (PG)信号可用于将电源故障传递给系统,从而断开非关键电路以保持能量。MODE/SYNC 引脚将悬空,以允许 LTC3649 进入升压模式。

 


图 1.5 V 输出转换器(U1)为 3.3 V 输出(U2)上的受保护负载供应保持电源。

 

请注意,U1 的引脚 MODE/SYNC 将悬空,以允许 LTC3649 进入升压模式。

 

图 2 显示了 LTC3649 在升压模式下的运行情况。对于捕获的前 7 ms,所有电压都是稳定的。在 7 ms 时,电源关闭;VIN 和 INS 都开始下降。VINS 达到 8 V 时,就会稳定并且 PG 信号改变状态,表示 VOUT1 开始崩溃。只要 C01 和 C02 充电,VINS 就保持在 8 V。VOUT2 在整个过程中保持恒定,在电源中断后很长时间内为关键负载提供稳定的电源。ADI 公司已经创建了 LTspice®模型。

 


图 2. 当输入电压 VIN 下降时,转换器 U1 对 VOUT1 进行升压以将 VINS 维持在 8 V。

 

在 VIN 降压后,VINS 供电以使 VOUT2 保持稳定超过 20 ms。

 

结论

LTC3649 是一款具有集成功率 MOSFET 的单芯片降压调节器。它具有高效率和低静态电流,这在许多电池供电系统中非常重要。它还具有很高的通用性、可编程频率、高达 60 V 的宽 VIN 范围以及低至接地的输出电压范围。它简化了汽车和工业用品的设计,特别是考虑到其作为保持电路的潜质时。