摘  要：LTC3414是美國(guó)凌特公司生產(chǎn)的新型高效DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器。介紹了LTC3414的性能結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)實(shí)例。

    關(guān)鍵詞：DC-DC轉(zhuǎn)換器；降壓；紋波；LTC3414    

    1  引言

    LTC3414是美國(guó)凌特公司生產(chǎn)的單片高效、固定頻率、電流模式、降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器。輸入電壓范圍2．25～5．5 V，提供4 A0．8～5 V的電壓輸出；使用導(dǎo)通電阻67 mΩ的內(nèi)部同步電源開關(guān)不但提高了轉(zhuǎn)換效率，而且避免使用外部肖特基二極管；可通過(guò)外接電阻或同步外部時(shí)鐘設(shè)置開關(guān)頻率；100％的占空比允許低電壓工作，在便攜    式系統(tǒng)中擴(kuò)大了電池的壽命；OPTI-LOOP補(bǔ)償提供了快速瞬態(tài)響應(yīng)，進(jìn)一步提高了負(fù)載和輸出電容的范圍。

    LTC3414既可工作在脈沖模式，也可工作在連續(xù)模式。連續(xù)模式減少噪音和頻率干擾，而脈沖模式可在輕負(fù)載條件下減少充電損失從而提高效率。輸出紋波可根據(jù)使用需要通過(guò)外部控制的箝位電平來(lái)調(diào)節(jié)。LTC3414的具體特點(diǎn)如下：

    (1)轉(zhuǎn)換效率高達(dá)95％。
    (2)低靜態(tài)電流(僅64μA)。
    (3)轉(zhuǎn)換頻率可從300k～4M Hz可調(diào)。
    (4)同步開關(guān)頻率。
    (5)輸入電壓范圍2．25～5．5 V。
    (6)輸出電壓精度±2％。
    (7)過(guò)溫度保護(hù)。
    (8)20腳TSSOP封裝。
    (9)低失調(diào)控制：100％占空比。
    (10)輸出電流4 A。
    (11)調(diào)節(jié)鉗位電平可選擇強(qiáng)制連續(xù)/脈沖工作模式。
    (12)較低的內(nèi)部開關(guān)導(dǎo)通電阻：67 mΩ。
    (13)0．8 V基準(zhǔn)電壓允許低輸出電壓。
    (14)輸出電壓監(jiān)控。

    2  管腳功能

    PGND(1，10，11，20)電源地  該腳與CIN COUT的負(fù)極應(yīng)盡可能靠近。

    RT(2)振蕩器電阻輸入腳  從該腳連接一電阻到地設(shè)置開關(guān)頻率。

    SYNC/MODE(3)模式設(shè)置和外部時(shí)鐘同步輸入腳  依靠SVIN腳設(shè)置連續(xù)工作模式，用鉗位電平設(shè)置該腳電壓在0～1 V之間，設(shè)置為脈沖工作模式。

    RUN/SS(4)運(yùn)行控制和軟啟動(dòng)輸入腳  該腳電壓低于0．5 V時(shí)，關(guān)閉LTC3414。在關(guān)閉狀態(tài)下，芯片所有功能失去作用，有小于1μA的關(guān)閉電源電流。從該腳接一電容設(shè)置鉗位和滿負(fù)荷工作電流的時(shí)間。

    SGND(5)信號(hào)地  所有小信號(hào)元件和補(bǔ)償元件應(yīng)該連接這個(gè)點(diǎn)，然后依次連接到PGND腳。

    NC(6)懸空腳  無(wú)內(nèi)部連接。

    PVIN(7，14)電源輸入腳  該腳與信號(hào)地SGND通過(guò)一電容相連。

    PGOOD(17)電源安全輸出控制腳  當(dāng)輸出電壓不在穩(wěn)壓點(diǎn)±7．55的范圍內(nèi)時(shí)，開通漏級(jí)邏輯輸出，此時(shí)，該腳輸出低電平。

    ITH誤差放大器補(bǔ)償腳  補(bǔ)償電流隨控制電壓而增加。正常電壓范圍為0．2～1．4 V，其中0．4 V為零檢測(cè)電壓(零電流)。

    VFB反饋輸入腳輸出端經(jīng)VFB連接一分壓器作為反饋電壓。

    3  設(shè)計(jì)步驟

    LTC3414轉(zhuǎn)換器外圍元件的選擇由最大負(fù)載電流決定，他包括工作頻率、電感值和CIN，COUT的選擇。

    3．1  工作頻率

    工作頻率的選擇要考慮轉(zhuǎn)換效率和元件尺寸，較高的工作頻率允許使用較低數(shù)值的電感和電容，反之，則因減少了內(nèi)部開關(guān)損失而效率得到提高，但需較大的電感和電容以降低輸出紋波。

    LTC3414的工作頻率由連接在RT腳與地線之間的外部電阻決定，電阻值設(shè)置振蕩器內(nèi)部時(shí)間電容的充放電斜率電流，該電阻的計(jì)算公式為：
    雖然頻率有可能高于4 MHz，但LTC3414的最小工作時(shí)間受最小工作占空比限制，最小工作時(shí)間典型值為110 ns，因此，最小占空比為100·110 ns·f(Hz)

    3．2  電感選擇

    對(duì)于給定的輸入、輸出電壓，電感值和工作頻率決定了紋波電流，紋