基于三輸出穩壓器的汽車電池電源解決方案
降壓型穩壓器和每個LDO都有自己的跟蹤/軟啟動(TRK/SS)引腳。當這個引腳低于0.75V基準時,穩壓器強制其反饋引腳等于TRK/SS引腳電壓而不是基準電壓。TRK/SS引腳有一個3μA的上拉電流源。
軟啟動功能需要一個從TRK/SS引腳到地的電容器。啟動時,這個電容器為0V,這降至穩壓器的輸出為0V。電流源緩慢地給該電容器充電,使其電壓上升,同時穩壓器的輸出也成比例地斜坡上升。一旦電容器電壓達到0.75V,穩壓器就鎖定到內部基準而不是TRK/SS電壓上。任何停機事件 (過壓、溫度過高、欠壓) 一發生,TRK/SS引腳就被拉低,以給軟啟動電容器放電。

圖2:比例跟蹤波形
通過將從屬穩壓器的TRK/SS引腳連接到一個從主穩壓器輸出的電阻器分壓器上,可以實現跟蹤功能。主穩壓器運用一個如前所述的普通軟啟動電容器,以產生控制其他穩壓器的啟動斜坡。電阻器分壓比設定跟蹤類型,或者是一致跟蹤 (分壓比等于從屬反饋分壓器的分壓比),或者是比例跟蹤 (分壓比等于主反饋分壓器的分壓比加上一個小的偏移)。TRK/SS引腳還可以一起連接到單個電容器上,以提供比例跟蹤,但是只有當LDO沒有通過拉高FB引腳而關斷 (參見上面“兩個低壓差線性穩壓器”一節) 時,才能這么做。


圖3:開關穩壓器效率
使能和欠壓保護
LT3694/LT3694-1利用EN/UVLO引腳提供使能和用戶可編程的欠壓閉鎖功能。欠壓閉鎖可以防止受到脈沖展寬的影響。該功能還可以保護輸入源免受過大電流的影響,因為降壓型穩壓器是一種恒定功率負載,當輸入源為低電平時,吸取更大的電流。當發生跳變時,欠壓閉鎖關斷所有3個穩壓器。
這兩種功能都使用EN/UVLO輸入端的一對內置的比較器。使能比較器具0.5V門限,并啟動LT3694/LT3694-1內部的偏置電路。當EN/UVLO低于使能門限時,LT3694/LT3694-1處于關斷狀態,在12V輸入時吸取不到1μA電流。欠壓比較器具1.2V門限,并有2μA的遲滯。UVLO遲滯是一種電流吸收器,當EN/UVLO降至低于1.2V門限時啟動。從VIN到 EN/UVLO輸入的電阻器分壓器設定跳變電壓和遲滯。欠壓門限隨溫度變化保持很好的準確度,以實現對跳變電壓的嚴格控制。如果該功能未使用,那么 EN/UVLO引腳應該連接到VIN。
頻率控制
開關頻率從250kHz到2.5MHz是可調的,用連接到RT引腳的單個電阻器設定。較高的頻率允許使用較小的電感器和電容器,但是消耗更多功率,且由于最短接通和斷開時間限制,導致可允許的降壓范圍較小。
我們在這里可以看到LT3694和LT3694-1之間的差別。LT3694的開關頻率可以同步至一個連接到SYNC引腳的外部時鐘。RT引腳上的電阻器應該設定為能提供一個比同步頻率低20%的自由運行頻率。LT3694-1用CLKOUT引腳取代了SYNC引腳,從而允許LT3694-1用作主時鐘,以同步其他開關穩壓器。CLKOUT產生一個以約50%占空比運行的時鐘信號。
具電壓跟蹤的3輸出轉換器
圖1顯示了一個具6.3V至36V寬輸入范圍的轉換器,該轉換器產生3個輸出:5V、3.3V和2.5V。通過對一個公共的TRK/SS的設定,這些輸出可以實現比例跟蹤。圖2顯示了3個輸出的啟動波形和使能信號。圖3顯示了開關穩壓器在不同輸入電壓時的效率。
結論
LT3694/LT3694-1在一個纖巧的4mm x 5mm QFN或 0引線TSSOP封裝中包括3個穩壓器,提供了堅固和緊湊的電源解決方案。一個穩壓器是高效率開關穩壓器,其他兩個是低噪聲、低壓差線性穩壓器。僅需要幾個小型外部組件,就可以建立一個極度緊湊的3輸出解決方案。
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