LTC?3245 是一款降壓-升壓型穩壓器，其省去了傳統的電感器，而是使用了一個電容器充電泵。LTC3245 的輸入電壓范圍為 2.7V 至 38V，它可以在沒有反饋分壓器的情況下使用以產生兩個固定輸出電壓 （3.3V 和 5V） 之一，或通過一個反饋分壓器設置至 2.5V 至 5.5V 的任何輸出電壓。最大輸出電流為250mA。由于其降壓-升壓型拓撲，LTC3245 能夠調節一個高于或低于輸入電壓的電壓，從而使其能夠滿足汽車冷啟動要求。

圖1.一個 5V 輸出降壓-升壓轉換器。

LTC3245 在從一個 80V 電源提供 5V、100mA 時實現了 12% 的效率，效率明顯高于一個 LDO，從而避免了采用散熱器的 LDO 的空間和成本要求。LTC3245 采用裸露襯墊 MSOP12 或 3mm × 4mm DFN12 封裝。

圖2.轉換器的效率如圖1所示。

電荷泵操作

圖 3 示出了 LTC3245 轉換器的簡化框圖。電荷泵可用作 N/M × VIN 轉換器，其中 N 和 M 是整數。1/2、1 和 2 是最簡單的形式，只需要一個跨接電容器。更高階的N和M需要更多的跨接電容器和開關。

圖3.電荷泵模塊的詳細信息。

由于N和M是整數，因此不能使用直接電荷泵產生任意輸出。相反，控制器修改VIN以產生VIN′，然后將其饋送到電荷泵。電荷泵可在降壓、LDO或升壓三種模式之一下工作，分別產生1/2VIN'、VIN'或2VIN'。

通過正確控制電荷泵的VIN和工作模式，可以實現任意電壓。在降壓模式下工作時，輸入電流約為等效LDO的一半，從而顯著提高了效率。

輸入紋波和電磁干擾

LTC3245 在每個開關周期為跨接電容器充電，因此 VIN 必須充分去耦以最大限度地降低 EMI。

要對 LTC3245 進行去耦，請將一個 3.3μF ~ 10μF MLCC 電容器放置在盡可能靠近 VIN 引腳的位置。將其移近的一種方法是限制電容器上的額定電壓，這有助于最小化電容的尺寸，并且電容越小，可以放置的VIN引腳越近。例如，盡管 LTC3245 的額定工作電壓高達 38V 的輸入電壓，但對于一個汽車電源，一個額定電壓為 16V 的 MLCC 就足夠了。

具有短、低電感電源連接但高電感接地連接的去耦電容器不是很有效。理想的情況是電源連接短而寬，而接地連接是一個區域填充，與 LTC3245 上的裸露焊盤有一個非常寬的連接。

假設VIN沒有很長的連接回到低阻抗電源。如果輸入電源是高阻抗的，或者與輸入電源的連接長度超過5cm，建議根據需要使用額外的大容量電容去耦電源。在許多情況下，33μF就足夠了。

LTC3245 可通過選擇高效率突發模式操作或低噪聲模式來優化輕負載效率或低輸出紋波。突發模式操作具有低靜態電流，因此在低負載電流下效率更高。低噪聲模式以輕負載效率為代價，以降低輕負載時的輸出紋波。?

圖 4 顯示了在根據 CISPR3245 在微暗室中測試的 LTC25 的測量輻射和傳導特征。從這里可以看出，當適當去耦時，LTC3245 在努力滿足政府關于輻射或傳導發射的法規時不會出現任何問題。

圖4.輻射 （a） 和傳導 （b） 發射。

選擇飛越電容器

電荷泵模塊的細節（圖3）表明，跨接電容僅涉及電荷泵本身。但是，跨接電容器也參與產生V的可變衰減器。在′.因此，不應根據簡單的計算來選擇電容器，而應通過觀察一些約束來選擇電容器。

跨接電容器不能極化，例如電解電容器或鉭電容器。跨接電容器的額定電壓應比輸出電壓高1V左右，例如使用6.3V的跨接電容器進行5V輸出。

跨接電容的最小電容必須為0.4μF。由于不允許使用極化電容器，因此最合適的電容器是MLCC。具有足夠電容以滿足0.4μF的MLCC電容器可能是II類介電電容器，其電容具有很強的電壓系數。電容的電壓系數是最大電壓的函數，因此在16V下工作的最大電壓為5V的電容器將比在6V下工作的相同標稱電容和尺寸的3.5V電容器具有更多的在線電容。

因此，工作在0V的47.6μF、3.5V、II類電介質電容器可能無法滿足最小電容，而0.47μ、50V、II類電介質電容器則可能滿足最小電容。TDK C1005X5R1C105K 1μF、16V、0402等電容器適用于大多數應用。

輸出電容

輸出電容值的選擇是在紋波和階躍響應之間進行權衡。隨著輸出電容的增加，紋波減小，但階躍響應也越來越過阻尼。

輸出電容所需的額定電壓是穩壓器的輸出電壓，因此6.3V電容足以滿足5V輸出。然而，如上所述，II類電介質電容器在其額定電壓下損失其標稱電容的一半以上。因此，當工作在接近電容器的額定電壓時，可能需要選擇較大的電容器，以最大程度地減少紋波。

紋波和響應之間的一個很好的折衷方案是電容，偏置時，電容為跨接電容的10×~20×。這意味著對于推薦的 10μF 跨接電容值，為 20μF 至 1μF。由于II類電容器在額定電壓下的電容損失略多于其一半，因此表示標稱電容電容為47μF。

可調輸出

除了 3.3V 和 5V 這兩個固定輸出電壓值外，還可以使用反饋電阻器來設置 LTC3245 的輸出電壓，如圖 5 所示。

圖5.一個3.6V輸出降壓-升壓轉換器。

可調輸出模式是通過設置 SEL2 低電平和 SEL1 高電平來實現的。OUTS/ADJ 引腳用于檢測固定輸出電壓的輸出或用作可調輸出電壓的反饋引腳。使用固定值時，它直接連接到輸出。對于可調輸出，反饋基準電壓為 1.200V ±2%。通過選擇合適的反饋電阻，輸出可以設置在 2.5 和 5V 之間的任何位置。

關閉

LTC3245 還可置于停機模式，以將靜態電流減小至僅 4μA。將 SEL1 和 SEL2 拉低以關斷 LTC3245。

普古德

PGOOD 是一個高電平有效、漏極開路信號，指示 LTC3245 的輸出處于穩壓狀態。PGOOD指示的閾值是所需反饋或檢測電壓的90%。

結論

LTC?3245 是一款開關電容器降壓-升壓型 DC/DC 轉換器，其從一個 3.3V 至 5V 輸入產生一個穩定的輸出 （2.7V、38V 或可調輸出）。無需電感器。低工作電流 （無負載時為 20μA，停機模式為 4μA） 和低外部組件數 （三個小型陶瓷電容器） 使得 LTC3245 非常適合于低功率、空間受限的汽車和工業應用。

審核編輯：郭婷