支持多種輸入電壓的電源解決方案

由于當今的汽車包括了自動化節油、按需引擎起/停（當車輛遭遇紅燈或在車流中短暫停駛時，汽車的引擎被關閉）等功能，因此冷車發動能力對于汽車電子而言其重要性有所增加。配備按需起動功能的汽車容易遇到頻繁的欠壓發動過程。因此，以前在傳統汽車偶爾的冷車發動過程中無需運行的輔助電氣組件，如今也必須在此類瞬變期間運作，以消除其對信息娛樂、導航、儀表板電子裝置和照明系統的任何干擾。

低EMI且在AM頻段無輻射

LTC3115-1具有一種低噪聲強制PWM模式，兩個開關引腳在該模式中均工作于恒定頻率（對于任何負載都是如此），因而產生了一種與工作條件無關的低噪聲頻譜。可預知的頻譜和極少的次諧波輻射可幫助降低干擾并有助于符合嚴格的汽車EMI標準。

LTC3115-1支持高達2MHz的開關頻率，這樣基礎開關頻率分量及其所有諧波均可位于AM頻段以上，以最大限度地減少對無線電接收的干擾。當圖2所示的汽車應用電路在無負載及具有一個500mA負載的情況下運作時，LTC3115-1在AM頻段上的頻譜輻射示于圖6.


圖6：固定頻率低噪聲PWM可最大限度地減少AM頻段上的輻射

SW AMPLITUDE：SW幅度

2MHz FUNDAMENTAL：2MHz基本開關頻率

AM BAND：AM頻帶

NO LOAD：無負載

500mA LOAD：500mA負載

Frequency：頻率

應對多個電源——未穩壓交流適配器、汽車輸入、USB、USB-PD和FireWire

為了提高靈活性和提升用戶體驗，很多便攜式電子設備都設計成可配合不同的電源工作。這些電源之間的電壓可能相差很大，尤其是考慮到連接器和電纜壓降時。

在USB 3.0情況下，標稱供電電壓為5V±5%，但是考慮到可允許的電纜和連接器壓降時，完全符合要求的受電設備必須能在低至4V時工作。此外，在瞬態情況下，例如當更多設備插入主機或受電插座時，允許下游USB電源軌降到低至3.67V.

新批準的USB PD （功率傳送）規范允許比USB高的功率傳送，支持高達20V的電源電壓。Firewire端口提供未穩壓電源軌，其電壓在很大的范圍內變化，視供電設備類別的不同而不同，一般在9V至26V之間。

普及的交流適配器也許仍然是便攜式設備最常見的電源。典型的交流適配器只是一個變壓器，其后跟著一個橋式整流器，從而提供了非有源調節。而該任務就留給了終端設備，以避免電纜壓降的影響。未穩壓交流適配器設計成以規定的典型輸出電壓提供額定電流。由于輸出電壓是未穩壓，所以輸出電壓是負載電壓的函數，在較輕負載時大幅提高，在重負載時會下降。此外，AC線電壓允許在105V至125V之間變化，從而在未穩壓交流適配器輸出額外增加了10%的變化。一個12V的未穩壓交流適配器在輕負載時產生17V或更高的輸出電壓并非不常見。

LTC3115-1可直接用所有這些便攜式電源以及各種化學組成的電池工作，電池包括鋰（單節或串聯連接的）、密封鉛酸、3節或更多節串聯的堿性電池、甚至超級電容器組以適用于備份應用。多個電源可以通過肖特基二極管“或”電路組合在一起。

為了實現更高的效率，通過用低壓差P溝道功率MOSFET取代肖特基二極管，LTC3115-1可與理想二極管電源通路（PowerPath）控制器相結合，以在多個電源之間實現自動切換。圖7顯示了LTC3115-1怎樣才能與LTC4412HV相結合，以獲得由單節鋰離子電池和未穩壓交流適配器提供的雙輸入5V電源。在圖7情況下，較低電壓的鋰離子電池輸入端采用了一個串聯PMOS，同時較高電壓輸入端采用了廉價的肖特基二極管，在這里，肖特基二極管的壓降微不足道。圖8就每一個電源輸入，給出了這個電源（包括轉換器和電源通路）的總體效率。


圖7：為了實現高效率，這個雙輸入5V電源在電池通路中采用LTC4412低損耗電源通路（PowerPath）控制器和P溝道MOSFET取代了肖特基二極管。廉價肖特基二極管用在較高電壓輸入端，在這里，肖特基二極管的壓降微不足道。

UNREGULATED WALL ADAPTER：未穩壓交流適配器

8V TO 28V：8V至28V

LITHIUM CELL：鋰離子電池


圖8：電源通路和LTC3115-1的總體效率

EFFICIENCY：效率

24V工業軌恢復器及備份

工業控制和監視系統常常采用24V總線為DIN方式連接的儀器供電，例如可編程邏輯控制器、起動器和傳感器。由于這類總線會遭遇大功率開關負載和可能的故障情況，所以可能在瞬態以及短暫欠壓瞬態時出現訛誤。在嚴重情況下，總線供電甚至可能短暫中斷。在這類情況發生時，要求依然保持為關鍵的軌供電系統供電，以確保對關鍵功能的控制和監視。

此外，在總線出現故障后，很多設備必須保持工作一段時間以啟動受控的停機。圖9所示LTC3115-1應用是一個24V軌恢復器應用，可從帶噪的輸入電源軌提供一個干凈和良好穩定的24V輸出軌，該輸出軌在穩定目標上下波動。另外，從圖10所示的波形中看出，在總線電源短暫中斷時，這個電源能保持穩定的24V輸出。


圖9：電壓過低情況下的24V工業軌恢復器

ALUMINUM ELECTROLYTIC：鋁電解質


圖10：LTC3115-1在輸入電壓過低時調節輸出軌