作者：David Megaw and Bruce Haug

DC-DC轉換器的一個常見問題是，當輸入電壓可能高于、低于或等于輸出時產生穩壓，也就是說，轉換器必須同時執行升壓和降壓功能。當使用標稱 12 V 電池為車輛電子設備供電時，這種情況很常見，該電池可能因發動機冷啟動（低至 3 V）和負載突降（高達 100 V）或操作員錯誤導致的反向電池電壓而異。有幾種DC-DC轉換器拓撲可以執行升壓和降壓操作，從SEPIC到4開關拓撲，但這些解決方案中沒有一種在不主動開關的情況下將輸入電壓直接傳遞到輸出，直到現在。

LT8210 是一款同步降壓-升壓型控制器，可在直通模式下工作?模式，消除了 EMI 和開關損耗，并最大限度地提高了效率（高達 99.9%）。當輸入電壓在用戶可編程窗口內時，直通操作將輸入直接傳遞到輸出。LT8210在2.8 V至100 V的輸入電壓范圍內工作，允許其從冷啟動期間的最小輸入電壓調節到未抑制負載突降的峰值幅度。LT8210 可用作具有引腳可選連續導通模式 （CCM）、脈沖跳躍或突發模式操作的傳統降壓-升壓型控制器，也可在一種新的直通模式下工作，在該模式下，輸出電壓被調節至一個編程窗口。當輸入電壓駐留在該窗口中時，它直接傳遞到輸出，而無需主動切換FET，從而產生超低I?Q操作和消除開關噪聲。

直通操作模式

圖1顯示了LT8210的簡化原理圖，該器件配置為直通操作，輸出調節在8 V至16 V之間。直通窗口的頂部和底部電壓分別由 FB2 和 FB1 電阻分壓器設置。

圖1.LT8210 8 V至16 V直通穩壓器電路。

圖2顯示了該電路的輸入/輸出傳輸特性。當輸入電壓高于直通窗口時，LT8210將其降壓至16 V穩壓輸出。如果輸入電壓降至窗口以下，LT8210將升壓以將輸出維持在8 V。當輸入電壓在直通窗口內時，頂部開關 A 和 D 連續導通，允許輸出跟蹤輸入和器件進入低功耗狀態，V上的典型靜態電流在和 VINP引腳分別為 4 μA 和 18 μA。在這種非開關狀態下，既沒有EMI，也沒有開關損耗，因此可實現超過99.9%的效率。

圖2.直通操作可在直通輸入電壓窗口中實現 99.9% 的效率。

圖3.直通模式下的LT8210可快速響應80 V無抑制拋負載脈沖，將輸出限制為編程的16 V最大值。

圖4.直通模式下的LT8210通過升壓至編程的4 V最小輸出電壓來響應冷啟動脈沖（<8 V）。

圖5.在直通區域，與連續導通模式效率相比，效率接近100%。

圖6.LT8210 在直通區域具有超低靜態電流。

結論

汽車電池和類似的寬電壓范圍電源對于DC-DC轉換器設計人員來說是一個復雜的問題，需要保護功能以及高效率的降壓和升壓轉換。LT8210 同步降壓-升壓型控制器通過將保護功能與寬輸入范圍降壓-升壓型轉換器和獨特的直通選項相結合，消除了復雜性。該器件的工作電壓范圍為2.8 V至100 V，內置反向電壓保護。其直通模式消除了開關損耗和噪聲，同時實現了超低靜態電流。在直通模式下，輸出電壓不是傳統意義上的調節，而是受可編程電壓窗口的限制。

審核編輯：郭婷