LTC3548 是一款双通道、恒定频率、同步降压型 DC/DC 转换器。这款面向低功率应用的器件可在 2.5V 至 5.5V 的输入电压范围内运作,并具有一个 2.25MHz 的恒定开关频率,因而允许采用纤巧、低成本的电容器和电感器,高度 ≤1mm。每个输出电压均可在 0.6V 至 5V 的范围内调节。内部同步 0.35Ω、0.7A/1.2A 功率开关能够在无需采用外部肖特基二极管的情况下实现高效率。
LTC3548采用恒频电流模式架构,工作频率设定为2.25MHz,并可与外部振荡器同步。两个通道共享同一时钟并同相运行。为适应多种应用,可通过模式选择引脚让用户在低噪声与高效率之间进行选择。
主控制环路
在正常工作期间,当反馈电压(VFB)低于参考电压时,顶部功率开关(P沟道MOSFET)在时钟周期开始时开启。电感器和负载中的电流持续增加,直至达到电流限制。随后,开关关闭,电感器中存储的能量通过底部开关(N沟道MOSFET)流入负载,直至下一个时钟周期。
峰值电感电流由内部补偿的ITH电压控制,该电压是误差放大器的输出。误差放大器将VFB引脚电压与0.6V参考电压进行比较。当负载电流增加时,VFB电压会略微下降至参考电压以下。这一下降导致误差放大器增加ITH电压,直至平均电感电流与新的负载电流匹配。
主控制环路可通过将RUN引脚拉低来关闭。
低电流操作
通过选择MODE/SYNC(引脚6),有两种模式可用于控制LTC3548在低电流下的操作。两种模式均会在负载电流较低时,自动从连续运行模式切换至所选模式。
为优化效率,可选择突发模式操作。当负载相对较轻时,LTC3548自动切换至突发模式。在此模式下,PMOS开关根据负载需求,以固定的峰值电感电流间歇运行。通过周期性地运行循环,以功率MOSFET的栅极电荷损耗为主的开关损耗得以最小化。
为在低电流下获得更低的纹波噪声,可使用跳脉冲模式。在此模式下,LTC3548继续以恒定频率开关直至电流非常低,此时它将开始跳过脉冲。通过将SW节点连接至MODE/SYNC输入,跳脉冲模式下的效率可略有提升,时钟频率降低约30%。
跌落操作
当输入电源电压下降至接近输出电压时,占空比增加至100%,即进入跌落状态。在跌落状态下,PMOS开关持续开启,输出电压等于输入电压减去内部P沟道MOSFET和电感器上的压降。
一个重要的设计考虑是,P沟道开关的导通电阻(RDS(ON))会随着输入电源电压的降低而增加。因此,当LTC3548在低输入电压下以100%占空比使用时,用户应计算功耗。
当输出电压达到所需的调节值时,主控制环路会中断。当ITH低于0.35V时,电压比较器触发,关闭开关并降低功耗。输出电容器和电感器为负载供电,直至ITH超过0.65V,此时开关开启,主控制环路开始另一个循环(在达到调节后约262,144个时钟周期,即约117毫秒,POR输出变高)。