【導(dǎo)讀】用于汽車應(yīng)用的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器必須在極端環(huán)境中運行。輸入瞬變可能超過標稱電池電壓五倍，持續(xù)數(shù)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(shè)備也必須執(zhí)行多種功能。
用于汽車應(yīng)用的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器必須在極端環(huán)境中運行。輸入瞬變可能超過標稱電池電壓五倍，持續(xù)數(shù)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(shè)備也必須執(zhí)行多種功能。
LT3694 / LT3694-1 通過在緊湊的 4mm × 5mm QFN 封裝或一個耐熱性能增強型 TSSOP 中集成了一個 2.6A 開關(guān)穩(wěn)壓器和兩個低壓差線性穩(wěn)壓器來滿足這些要求。開關(guān)穩(wěn)壓器需要一個電感器，并具有一個內(nèi)部電源開關(guān)、逐周期電流限制和跟蹤/軟啟動控制。每個LDO只需要一個外部NPN調(diào)整管，并包括折返電流限制和跟蹤/軟啟動控制。當(dāng)VIN超過38V時，內(nèi)部過壓檢測器關(guān)斷開關(guān)穩(wěn)壓器，從而保護開關(guān)和肖特基整流器。這使其能夠在高達 70V 的 VIN 上承受瞬變，而不會損壞自身或整流器。
4V–36V 輸入開關(guān)穩(wěn)壓器
LT3694 / LT3694-1 包括一個 36V 單片式開關(guān)穩(wěn)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(shè)置為低至 0.75V 的反饋基準。
穩(wěn)壓器采用電流模式、恒定頻率架構(gòu)，使環(huán)路補償變得簡單。外部補償允許定制環(huán)路帶寬、瞬態(tài)響應(yīng)和相位裕量。
兩個低壓差線性穩(wěn)壓器
LT3694 / LT3694-1 包括兩個 LDO 線性穩(wěn)壓器，它們使用一個外部 NPN 調(diào)整管來提供高達 0.5A 的輸出電流。基極驅(qū)動可為調(diào)整管提供高達10mA的基極電流，并具有電流限制。LDO 具有內(nèi)部補償功能，可在輸出電容為 2.2μF 或更高時保持穩(wěn)定。它使用與開關(guān)穩(wěn)壓器相同的0.75V反饋基準。
如果LDO驅(qū)動電流至少比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(dāng)V在是比較高的。
LDO 通過監(jiān)視 NPN 調(diào)整管集電極中的檢測電阻來限制折返電流。初始門限設(shè)置為60mV，但折回為VFB減少直到 VFB= 0 閾值為 26mV。一個0.1Ω的檢測電阻將工作電流限值設(shè)定為600mA，但短路電流限值降至260mA。這降低了輸出短路時調(diào)整管的功耗。
通過將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進行獨立控制，則可以通過將其TRK/SS引腳拉低來強制每個LDO輸出至0V。如果需要軌道或軟啟動功能，請使用漏極開路輸出與下述軌道或軟啟動電路并聯(lián)。如果不需要跟蹤和軟啟動，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/軟啟動控制
降壓穩(wěn)壓器和每個LDO都有自己的軌道/軟啟動（TRK/SS）引腳。當(dāng)該引腳低于 0.75V 基準電壓時，穩(wěn)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 3μA 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，該電容為0V，這迫使穩(wěn)壓器輸出為0V。電流源緩慢地對電容電壓充電，穩(wěn)壓器輸出按比例斜坡上升。一旦電容電壓達到 0.75V，穩(wěn)壓器將鎖定至內(nèi)部基準電壓，而不是 TRK/SS 電壓。TRK/SS 引腳在任何關(guān)斷事件（過壓、過熱、欠壓）時被拉低，以便對軟啟動電容器放電。
跟蹤功能是通過將從穩(wěn)壓器的TRK/SS引腳連接到主穩(wěn)壓器輸出的電阻分壓器來實現(xiàn)的。如上所述，主穩(wěn)壓器使用普通軟啟動電容來產(chǎn)生控制其他穩(wěn)壓器的啟動斜坡。電阻分壓器比率設(shè)置跟蹤類型，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小偏移）。TRK/SS引腳也可以連接到單個電容器，以提供比率跟蹤，但前提是LDO不會通過將FB拉高而關(guān)斷（參見上文“兩個低壓差線性穩(wěn)壓器”一節(jié)）。
使能和欠壓保護
LT3694 / LT3694-1 包括一個采用 EN/UVLO 引腳的使能和用戶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大電流的影響，因為降壓穩(wěn)壓器是一個恒定的功率負載，當(dāng)輸入源為低電平時會吸收更多的電流。欠壓閉鎖在跳閘時關(guān)閉所有三個穩(wěn)壓器。
這兩個功能在EN/UVLO輸入端使用一對內(nèi)置比較器。使能比較器具有一個 0.5V 門限，并激活 LT3694 / LT3694-1 的內(nèi)部偏置電路。當(dāng) EN/UVLO 低于使能門限時，LT3694 / LT3694-1 處于停機模式，并采用 12V 輸入時吸收小于 1μA 的電流。欠壓比較器具有一個 1.2V 門限和 2μA 遲滯。UVLO遲滯是一個吸電流，當(dāng)EN/UVLO降至1.2V門限以下時激活。電阻分壓器從V開始在EN/UVLO輸入設(shè)置跳閘電壓和遲滯。欠壓閾值在整個溫度范圍內(nèi)是準確的，以便嚴格控制跳閘電壓。EN/UVLO 引腳應(yīng)連接到 V在如果未使用該函數(shù)。
頻率控制
開關(guān)頻率可在 250kHz 至 2.5MHz 范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，由單個電阻器設(shè)定至 RT針。更高的頻率允許更小的電感器和電容器，但由于最小的開通和關(guān)斷時間限制，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(qū)別。LT3694 開關(guān)頻率可通過將 SYNC 引腳連接至一個外部時鐘來同步至一個時鐘。RT引腳上的電阻應(yīng)設(shè)置為比同步頻率低20%的自由運行頻率。LT3694-1 用一個 CLKOUT 引腳取代了 SYNC 引腳，從而允許將 LT3694-1 用作同步其他開關(guān)穩(wěn)壓器的主時鐘。CLKOUT 產(chǎn)生一個以 ~50% 占空比運行的時鐘信號。
具有電壓跟蹤功能的三路輸出轉(zhuǎn)換器
圖1顯示了一個6.3V至36V寬輸入范圍的轉(zhuǎn)換器，可產(chǎn)生三個輸出：5V、3.3V和2.5V。輸出按比例跟蹤，通過公共 TRK/SS 連接進行設(shè)置。圖2顯示了三個輸出的啟動波形以及使能信號。
圖1.LT3694 / LT3694-1 適用于寬輸入范圍、三路輸出應(yīng)用。
圖2.比率跟蹤波形。
圖3顯示了不同輸入電壓下的開關(guān)穩(wěn)壓器效率。
圖3.開關(guān)穩(wěn)壓器效率。
結(jié)論
LT3694 / LT3694-1 通過將三個穩(wěn)壓器壓縮到一個纖巧的 4mm × 5mm QFN 或 20 引腳 TSSOP 封裝中，提供了穩(wěn)健、緊湊的電源解決方案。一個穩(wěn)壓器是高效開關(guān)穩(wěn)壓器，另外兩個是低噪聲、低壓差線性穩(wěn)壓器。只需幾個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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