當一個相對高的電壓軌 (12V) 必須降至相對低的電平 (3.3V、1.8V) 時,，傳統(tǒng)上采用的轉(zhuǎn)換器是一個驅(qū)動外部 MOSFET 的 DC/DC 開關控制器。在很多應用中,，用單片穩(wěn)壓器取代典型的控制器-MOSFET-二極管組合式電路則可節(jié)省空間,、設計時間和成本。問題是,，就很多單片降壓型轉(zhuǎn)換器而言,，12V 電壓軌太高,，這類轉(zhuǎn)換器通常不能在輸入高于 6V 的情況下使用。此外,，開關損耗使得實際上無法在高于約 1MHz 時工作,，從而排除了使用最小電感器這種可能性，因此單片穩(wěn)壓器在尺寸上的一些優(yōu)勢發(fā)揮不了作用,。
LTC3601 和 LTC3604 是高性能單片同步降壓型穩(wěn)壓器,，分別能提供高達 1.5A 和 2.5A 的電流。這兩款器件在 3.6V 至 15V 的寬輸入電壓范圍內(nèi)工作,，這樣的范圍涵蓋了手持式設備,、PC 以及汽車中使用的電池化學組成。它們獨特的恒定頻率 / 受控接通時間架構(gòu)提供 20ns 的最短接通時間,，非常適用于需要高開關頻率和快速瞬態(tài)響應,，同時能保持高效率的高降壓比應用。
需要最少組件的默認配置
為了減少外部組件數(shù)目,、降低成本并節(jié)省設計時間,，開關頻率和環(huán)路補償可以用簡單的引腳設置。圖 1 顯示了一個典型應用,。為了能以 2MHz 頻率工作,，振蕩器頻率設定引腳 (RT) 連接到內(nèi)部 3.3V 穩(wěn)壓器輸出引腳 (INTVCC)。當補償引腳 (ITH) 連接到 INTVCC 時,，運用默認補償，從而產(chǎn)生一個干凈的負載瞬態(tài)響應 (圖 2),。
圖 1：從寬輸入范圍到 3.3V/2.5A 的應用
圖 2：圖 1 電路的快速瞬態(tài)響應
工作頻率在 800kHz 至 4MHz 范圍內(nèi),，可用一個 RT 到地之間的外部電阻器編程。就開關噪聲敏感應用而言,，LTC3601 和 LTC3604 可在相同的頻率范圍內(nèi)從外部同步,，而不管 RT 的狀態(tài)如何。無需外部 PLL 組件實現(xiàn)同步,。
有些應用在工作時要求移動開關頻率,，通常是為了避開相鄰無線接收器的干擾。圖 3 顯示了甚至當 MODE/SYNC 引腳引入的同步頻率迅速變化時,，輸出電壓的偏離也是很小,。
圖 3：同步開關頻率可以隨時移動，而且 VOUT 的變化很小
這兩款 IC 都能以可選的突發(fā)模式 (Burst Mode®) 工作,，以在小負載電流時實現(xiàn)卓越的效率 (圖 4),，又或者可采用強制連續(xù)模式，該模式舍棄輕負載效率,，以換取最小輸出紋波和恒定頻率工作,。即使這樣,，以突發(fā)模式工作時的紋波一般也僅為 20mV。
圖 4：突發(fā)模式工作在輕負載時產(chǎn)生高效率,，而低 RDS(ON) 開關在最大負載時保持高效率
內(nèi)置的內(nèi)部 400us 軟啟動定時器防止啟動時 VIN 中出現(xiàn)電流浪涌,。通過讓 TRACK 引腳斜坡上升，或在 TRACK 引腳到地之間連接一個電容器 (tSS = 430,000 x CTRACK/SS),，可以實現(xiàn)較長的軟啟動時間,。開漏 PGOOD 引腳監(jiān)視輸出，如果輸出電壓偏離穩(wěn)定點 ±8%,，該引腳就拉低,。額外的 VIN 過壓和短路保護有助于形成一個全面堅固的 IC。
高頻,、低占空比,、毫無問題
很多微處理器都需要 1.x 的低電壓軌，但是它們也用于需要高開關頻率的應用中,，這類應用以高開關頻率保持采用外型很小的無源組件,、并使關鍵頻段避開 RF 干擾。問題是,，要實現(xiàn)高降壓比和高開關頻率這不可思議的組合可能是難以捉摸的,，因為需要這么短的最短接通時間。圖 5 顯示 LTC3604 用在一個 4MHz,、12V 至 1.8V 應用中的原理圖,。這個應用要求的 38ns 接通時間遠大于 LTC3604 的 20ns 最短接通時間。
圖 5：LTC3604 可在高頻 (4MHz) 和低占空比情況下工作,，
從而提供緊湊的占板面積并允許高降壓比
圖 5 的設計利用了 LTC3604 的幾個特點,。通常最低輸入電壓為 3.6V，但是在這里,，通過在 VIN 到 RUN 引腳之間增加一個電阻分壓器,，欠壓閉鎖提高到 6V。通過在 TRACK 引腳到地之間增加 10nF 電容,，軟啟動時間提高到 4.3ms,。開關頻率同步至一個外部提供的 4MHz 頻率。如果這個外部源出故障,，那么內(nèi)部振蕩器 (也設定為 4MHz) 將接管,，最后，環(huán)路補償是從外部實現(xiàn)的,。
結(jié)論
LTC3601 和 LTC3604 是新一代單片 DC/DC 轉(zhuǎn)換器系列的成員,，能應對相對高的輸入電壓和較低的占空比。這些器件緊湊的尺寸,、高性能和需要很小外部組件的設計,，使它們非常適用于緊湊型應用,。這兩款 IC 都采用緊湊和耐熱增強型 3mm x 3mm QFN 和 MSOP 封裝。