【導讀】用于汽車(chē)應用的 DC/DC 轉換器必須在極端環(huán)境中運行。輸入瞬變可能超過(guò)標稱(chēng)電池電壓五倍，持續數百毫秒，而引擎蓋下的溫度飆升至遠高于典型商用級IC的能力。在這種惡劣的環(huán)境中，空間狹小，因此即使是最堅固的設備也必須執行多種功能。
用于汽車(chē)應用的 DC/DC 轉換器必須在極端環(huán)境中運行。輸入瞬變可能超過(guò)標稱(chēng)電池電壓五倍，持續數百毫秒，而引擎蓋下的溫度飆升至遠高于典型商用級IC的能力。在這種惡劣的環(huán)境中，空間狹小，因此即使是最堅固的設備也必須執行多種功能。
LT3694 / LT3694-1 通過(guò)在緊湊的 4mm × 5mm QFN 封裝或一個(gè)耐熱性能增強型 TSSOP 中集成了一個(gè) 2.6A 開(kāi)關(guān)穩壓器和兩個(gè)低壓差線(xiàn)性穩壓器來(lái)滿(mǎn)足這些要求。開(kāi)關(guān)穩壓器需要一個(gè)電感器，并具有一個(gè)內部電源開(kāi)關(guān)、逐周期電流限制和跟蹤/軟啟動(dòng)控制。每個(gè)LDO只需要一個(gè)外部NPN調整管，并包括折返電流限制和跟蹤/軟啟動(dòng)控制。當VIN超過(guò)38V時(shí)，內部過(guò)壓檢測器關(guān)斷開(kāi)關(guān)穩壓器，從而保護開(kāi)關(guān)和肖特基整流器。這使其能夠在高達 70V 的 VIN 上承受瞬變，而不會(huì )損壞自身或整流器。
4V–36V 輸入開(kāi)關(guān)穩壓器
LT3694 / LT3694-1 包括一個(gè) 36V 單片式開(kāi)關(guān)穩壓器，能夠從低至 4V 的輸入電壓提供高達 2.6A 的輸出電流。輸出電壓可設置為低至 0.75V 的反饋基準。
穩壓器采用電流模式、恒定頻率架構，使環(huán)路補償變得簡(jiǎn)單。外部補償允許定制環(huán)路帶寬、瞬態(tài)響應和相位裕量。
兩個(gè)低壓差線(xiàn)性穩壓器
LT3694 / LT3694-1 包括兩個(gè) LDO 線(xiàn)性穩壓器，它們使用一個(gè)外部 NPN 調整管來(lái)提供高達 0.5A 的輸出電流?；鶚O驅動(dòng)可為調整管提供高達10mA的基極電流，并具有電流限制。LDO 具有內部補償功能，可在輸出電容為 2.2μF 或更高時(shí)保持穩定。它使用與開(kāi)關(guān)穩壓器相同的0.75V反饋基準。
如果LDO驅動(dòng)電流至少比DRIVE引腳電壓高0.9V，則從BIAS引腳汲取，否則從V汲取在.這降低了LDO的功耗，特別是當V在是比較高的。
LDO 通過(guò)監視 NPN 調整管集電極中的檢測電阻來(lái)限制折返電流。初始門(mén)限設置為60mV，但折回為VFB減少直到 VFB= 0 閾值為 26mV。一個(gè)0.1Ω的檢測電阻將工作電流限值設定為600mA，但短路電流限值降至260mA。這降低了輸出短路時(shí)調整管的功耗。
通過(guò)將FB引腳拉至1.25V以上，至少30μA電流，可以關(guān)斷LDO。如果需要對LDO進(jìn)行獨立控制，則可以通過(guò)將其TRK/SS引腳拉低來(lái)強制每個(gè)LDO輸出至0V。如果需要軌道或軟啟動(dòng)功能，請使用漏極開(kāi)路輸出與下述軌道或軟啟動(dòng)電路并聯(lián)。如果不需要跟蹤和軟啟動(dòng)，則采用1k串聯(lián)電阻的標準CMOS輸出（1.8V至5V）工作正常。
跟蹤/軟啟動(dòng)控制
降壓穩壓器和每個(gè)LDO都有自己的軌道/軟啟動(dòng)（TRK/SS）引腳。當該引腳低于 0.75V 基準電壓時(shí)，穩壓器強制其反饋引腳至 TRK/SS 引腳電壓，而不是基準電壓。TRK/SS 引腳具有一個(gè) 3μA 上拉電流源。
軟啟動(dòng)功能需要一個(gè)從 TRK/SS 引腳到地的電容器。啟動(dòng)時(shí)，該電容為0V，這迫使穩壓器輸出為0V。電流源緩慢地對電容電壓充電，穩壓器輸出按比例斜坡上升。一旦電容電壓達到 0.75V，穩壓器將鎖定至內部基準電壓，而不是 TRK/SS 電壓。TRK/SS 引腳在任何關(guān)斷事件（過(guò)壓、過(guò)熱、欠壓）時(shí)被拉低，以便對軟啟動(dòng)電容器放電。
跟蹤功能是通過(guò)將從穩壓器的TRK/SS引腳連接到主穩壓器輸出的電阻分壓器來(lái)實(shí)現的。如上所述，主穩壓器使用普通軟啟動(dòng)電容來(lái)產(chǎn)生控制其他穩壓器的啟動(dòng)斜坡。電阻分壓器比率設置跟蹤類(lèi)型，重合（比率等于從機反饋分壓器比率）或比率（比率等于主反饋分壓器比率加上一個(gè)小偏移）。TRK/SS引腳也可以連接到單個(gè)電容器，以提供比率跟蹤，但前提是LDO不會(huì )通過(guò)將FB拉高而關(guān)斷（參見(jiàn)上文“兩個(gè)低壓差線(xiàn)性穩壓器”一節）。
使能和欠壓保護
LT3694 / LT3694-1 包括一個(gè)采用 EN/UVLO 引腳的使能和用戶(hù)可編程欠壓閉鎖功能。欠壓鎖定可防止脈沖拉伸。它還可以保護輸入源免受過(guò)大電流的影響，因為降壓穩壓器是一個(gè)恒定的功率負載，當輸入源為低電平時(shí)會(huì )吸收更多的電流。欠壓閉鎖在跳閘時(shí)關(guān)閉所有三個(gè)穩壓器。
這兩個(gè)功能在EN/UVLO輸入端使用一對內置比較器。使能比較器具有一個(gè) 0.5V 門(mén)限，并激活 LT3694 / LT3694-1 的內部偏置電路。當 EN/UVLO 低于使能門(mén)限時(shí)，LT3694 / LT3694-1 處于停機模式，并采用 12V 輸入時(shí)吸收小于 1μA 的電流。欠壓比較器具有一個(gè) 1.2V 門(mén)限和 2μA 遲滯。UVLO遲滯是一個(gè)吸電流，當EN/UVLO降至1.2V門(mén)限以下時(shí)激活。電阻分壓器從V開(kāi)始在EN/UVLO輸入設置跳閘電壓和遲滯。欠壓閾值在整個(gè)溫度范圍內是準確的，以便嚴格控制跳閘電壓。EN/UVLO 引腳應連接到 V在如果未使用該函數。
頻率控制
開(kāi)關(guān)頻率可在 250kHz 至 2.5MHz 范圍內調節，由單個(gè)電阻器設定至 RT針。更高的頻率允許更小的電感器和電容器，但由于最小的開(kāi)通和關(guān)斷時(shí)間限制，使用更多的功率，并且具有更小的允許降壓范圍。
這就引出了 LT3694 和 LT3694-1 之間的區別。LT3694 開(kāi)關(guān)頻率可通過(guò)將 SYNC 引腳連接至一個(gè)外部時(shí)鐘來(lái)同步至一個(gè)時(shí)鐘。RT引腳上的電阻應設置為比同步頻率低20%的自由運行頻率。LT3694-1 用一個(gè) CLKOUT 引腳取代了 SYNC 引腳，從而允許將 LT3694-1 用作同步其他開(kāi)關(guān)穩壓器的主時(shí)鐘。CLKOUT 產(chǎn)生一個(gè)以 ~50% 占空比運行的時(shí)鐘信號。
具有電壓跟蹤功能的三路輸出轉換器
圖1顯示了一個(gè)6.3V至36V寬輸入范圍的轉換器，可產(chǎn)生三個(gè)輸出：5V、3.3V和2.5V。輸出按比例跟蹤，通過(guò)公共 TRK/SS 連接進(jìn)行設置。圖2顯示了三個(gè)輸出的啟動(dòng)波形以及使能信號。
圖1.LT3694 / LT3694-1 適用于寬輸入范圍、三路輸出應用。
圖2.比率跟蹤波形。
圖3顯示了不同輸入電壓下的開(kāi)關(guān)穩壓器效率。
圖3.開(kāi)關(guān)穩壓器效率。
結論
LT3694 / LT3694-1 通過(guò)將三個(gè)穩壓器壓縮到一個(gè)纖巧的 4mm × 5mm QFN 或 20 引腳 TSSOP 封裝中，提供了穩健、緊湊的電源解決方案。一個(gè)穩壓器是高效開(kāi)關(guān)穩壓器，另外兩個(gè)是低噪聲、低壓差線(xiàn)性穩壓器。只需幾個(gè)小的外部元件即可創(chuàng )建極其緊湊的三路輸出解決方案。
（作者：Michael Nootbaar）
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