【世说芯品】上至60V下至0.8V，这款降压转换器“灵活”的很哩~

时间：2021-01-21 15:04:50

关键字：世说芯品降压转换器

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[导读]LTC3372是一款高度集成的DC-DC转换器解决方案，适合汽车、电信、工业以及其他需要从高达60 V的输入电压获得多个低电压轨的应用。

LTC3372是一款高度集成的DC-DC转换器解决方案，适合汽车、电信、工业以及其他需要从高达60 V的输入电压获得多个低电压轨的应用。LTC3372包含高压和低压转换器系统，采用散热增强型48引脚7 mm × 7 mm封装。高压(HV)降压控制器可从高达60 V的输入电压降至引脚编程的5 V或3.3 V。然后，利用该5 V或3.3 V输出为LTC3372的可配置、多输出、多相低压(LV)单片降压稳压器供电。

LTC3372的低压部分由8个1 A可并联功率级组成。这些功率级可采用多种方式配置，以提供2、3或4个通道，根据每个通道的负载要求，每个通道可包含1至4个功率级。如图1所示，通过设置C3、C2和C1的位，可实现多达8种不同的配置。因此设计人员可将一款IC灵活用于多种设计，尽可能地减少外部组件数量，同时缩小整体尺寸。此外，每个通道的输出可在0.8 V至LV _IN 范围内进行设置。开关频率范围为1 MHz至3 MHz。

图1. LTC3372转换器方框图。

高压控制器驱动外部N沟道MOSFET，支持4.5 V至60 V工作输入电压范围。根据组件选型和布局，HV转换器可支持超过20 A的负载电流。除了基于HV输出的系统负载，这足以满足LV稳压器的需求。由于仅HV控制器开启并提供5 V电压，因此无负载突发工作模式^® I _Q 为15 μA，可在轻负载下实现高效率。内部时钟分频器将HV转换器的开关频率设置为LV频率的¹ / ₆ 。

6 V至60 V输入电压的紧凑型 45 W、5输出转换器

图1和图2分别显示基于LTC3372的解决方案方框图和原理图。其低压稳压器部分可在2 MHz开关频率下，从高压转换器的5 V输出（标记为V _OUT(HV) ）提供1.0 V（3 A时）、3.3 V（1 A时）、1.8 V（2 A时）和2.5 V（2 A时）的输出。在330 kHz开关频率下，5 V 高压轨为系统提供6.5 A电流，为低压稳压器的输入提供3.5 A电流。高压转换器的输入电压范围为6 V至60 V。该转换器可通过多种电源供电，包括浪涌电压高达60 V的12 V汽车电池、48 V电信或汽车电池或离线电源。低压稳压器提供高集成度和2 MHz开关频率，因此该解决方案尺寸仅为2.2平方英寸。

图2. 低压稳压器针对ABC-D-EF-GH配置进行设置的LTC3372转换器。其方框图如图1所示。

如图1和图2所示，通过将引脚C3和C2设置为低电平，将引脚C1设置为高电平，并将相应的SW节点连接在一起，低压稳压器可针对ABC-D-EF-GH配置进行设置。通过并联充足的1 A功率级来满足最大负载要求（但不超过此负载要求），在大约50%负载（典型的持续负载）时可达到效率峰值。如果添加更多级，满载效率提高，但在中等负载时效率会降低。例如，如果1.8 V/2 A低压轨由4个（而不是2个）并联功率级构建，则对于FCM中50%或更低负载的情况，效率将会更低，参见图3。选择突发工作模式时，在较大负载范围内均具有高效率。对于1 mA及更高的负载电流，1.8 V/2 A轨的效率为82.2%或更高。

图3. 图2中低压稳压器的效率。

当输入电压为12 V时，LTC3372高压部分强大的栅极驱动器为5 V高压轨提供94.6%的满载效率，当输入电压为48 V时，提供90.9%的满载效率，参见图4。选择突发工作模式时，对于1 mA负载电流和12 V输入电压，效率为90.1%。

图4. 图2中高压转换器的效率。

采用小型封装实现高集成度

LTC3372采用散热增强型48引脚7 mm × 7 mm封装。LTC3372的其他特性包括：PLL/MODE引脚，用于将控制器与外部时钟同步，或编程设置轻负载工作模式，即强制连续模式、突发工作模式或断续模式（仅高压），看门狗输入和输出，用于监控裸片温度的TEMP引脚，高压转换器的PGOOD引脚，低压稳压器的RSTB引脚等等。

结论

LTC3372为设计人员提供了一种高度集成的灵活解决方案，用于从高输入电压提供多个输出。其高压转换器可从高达60 V的输入电压提供5 V或3.3 V输出。通过该中间电压轨，单片低压稳压器可提供多达4个输出，最大输出电流范围为1 A至4 A，电压低至0.8 V。

LTC3372