LT?3790 是一款 4 開(kāi)關(guān)同步降壓-升壓型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，其僅利用單個(gè)電感器以高達(dá) 98.5% 的效率調(diào)節(jié)恒定電壓和恒定電流。它可以提供數(shù)百瓦的功率，并具有 60V 的輸入和輸出額定值，使其成為需要升壓和降壓轉(zhuǎn)換的理想 DC/DC 穩(wěn)壓器和電池充電器。

單個(gè) LT3790 轉(zhuǎn)換器由于其同步開(kāi)關(guān)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而可提供高功率，但最終，較高功率下的開(kāi)關(guān)和 / 或傳導(dǎo)損耗可能會(huì)使電路板發(fā)熱過(guò)多的單個(gè)轉(zhuǎn)換器不堪重負(fù)。雖然可以通過(guò)增大的散熱器、額外的外部柵極驅(qū)動(dòng)器和/或強(qiáng)制氣流來(lái)減輕熱量，但最好簡(jiǎn)單地將兩個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)換器并聯(lián)在一起以分散負(fù)載。利用 LT3790 降壓-升壓型穩(wěn)壓器很容易做到這一點(diǎn)。

120W、24V、5A 輸出降壓-升壓穩(wěn)壓器

圖1所示的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器以高達(dá)24.0%的效率調(diào)節(jié)5V和98A–5A負(fù)載。該器件的工作輸入電壓范圍為 8V 至 56V。可調(diào)欠壓和過(guò)壓鎖定保護(hù)電路。它具有短路保護(hù)功能，SHORT輸出標(biāo)志指示輸出端何時(shí)發(fā)生短路。它具有輕負(fù)載時(shí)的 DCM 操作，可實(shí)現(xiàn)最低功耗和反向電流保護(hù)。檢測(cè)電阻R外在短路和過(guò)載情況下設(shè)置輸出電流限制，使其成為一個(gè)可靠的應(yīng)用。

圖1.具有 120V–24V 輸入的 5W、8V、56A 輸出降壓-升壓穩(wěn)壓器效率高達(dá) 98.5%，并且易于并聯(lián)。

如圖120a所示，該12W板在20V輸入時(shí)的溫升在最熱的元件（開(kāi)關(guān)MOSFET）上僅為2°C。在 12V 輸入時(shí)仍有更高的輸出功率余量，或者在較低 V 時(shí)仍具有相同的 120W 輸出功率在元件溫升不會(huì)過(guò)大—請(qǐng)注意，更高的輸出功率需要相應(yīng)增加的輸出電流限值。當(dāng)在低至 8V 輸入和 120W 輸出時(shí)，此標(biāo)準(zhǔn) 4 層 LT3790 PCB 上的組件保持在 97°C 以下 （在室溫下），而不會(huì)強(qiáng)制氣流或散熱。為了在相同、有限的溫升和輸入電壓范圍內(nèi)提供顯著更高的功率，兩個(gè)或多個(gè) LT3790 轉(zhuǎn)換器可輕松并聯(lián)。

圖2.圖24所示的單個(gè)5V、1A轉(zhuǎn)換器在20V輸入（a）時(shí)任何元件的最大溫升為12°C，在50V輸入（b）時(shí)為9°C。即使在 8V 輸入 （c） 下，最熱的組件也只能達(dá)到 96.5°C，沒(méi)有強(qiáng)制氣流或散熱。

并聯(lián)轉(zhuǎn)換器、恒壓主機(jī)、恒流從站

理想情況下，并聯(lián)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器在整個(gè)輸出范圍內(nèi)平均分擔(dān)負(fù)載。LT3790 能夠在恒定電壓或恒定電流操作中運(yùn)行，因而允許一個(gè)主轉(zhuǎn)換器控制輸出電壓，而其電流監(jiān)視器輸出 （ISMON） 則告知一個(gè)或多個(gè)從轉(zhuǎn)換器要調(diào)節(jié)多少輸出電流 （CTRL 輸入） 以匹配其自身的輸出電平。使用這種技術(shù)，多個(gè)轉(zhuǎn)換器之間的電流匹配幾乎是理想的。

主機(jī)的CLKOUT引腳可以直接連接到從設(shè)備的SYNC輸入引腳，以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)并聯(lián)轉(zhuǎn)換器的180°相位交錯(cuò)。轉(zhuǎn)換器之間的 180° 相位差降低了轉(zhuǎn)換器的整體輸出紋波，而不是加倍。如果兩個(gè)以上的轉(zhuǎn)換器并聯(lián)連接，則可以同步它們以相移或與外部時(shí)鐘源同相操作，或菊花鏈?zhǔn)紺LKOUT引腳。

圖 3 示出了由兩個(gè) LT24 并聯(lián)運(yùn)行而成的 10V、25A （或特定條件下為 3790A，見(jiàn)圖）穩(wěn)壓器。通過(guò)使用兩個(gè)并聯(lián)電路，M20和M3 MOSFET在7V輸入時(shí)的最大溫升僅為12°C，在50V輸入時(shí)為9°C。

圖3.兩個(gè) LT3790 24V 穩(wěn)壓器易于并聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)雙倍輸出，同時(shí)具有有限的分立組件溫升。

圖3中的頂部轉(zhuǎn)換器（主）調(diào)節(jié)24V輸出電壓，并控制由底部（從）轉(zhuǎn)換器調(diào)節(jié)的電流電平。主機(jī)的ISMON輸出指示主機(jī)提供的電流量，通過(guò)將ISMON直接連接到從設(shè)備的CTRL輸入，從設(shè)備被迫跟隨主機(jī)。LT3790 ISMON輸出電平和CTRL輸入電平的映射相同，因此可以從一個(gè)直接連接到另一個(gè)，這樣做會(huì)強(qiáng)制總輸出電流在并聯(lián)轉(zhuǎn)換器之間平均分配，如圖4所示。請(qǐng)注意，從機(jī)的輸出電壓設(shè)置得略高（28V），以便從機(jī)的電壓反饋環(huán)路不在調(diào)節(jié)狀態(tài)，允許其跟隨主機(jī)。

圖4.并聯(lián)轉(zhuǎn)換器電感和輸出電流匹配。

循環(huán)分析確保穩(wěn)定性

瞬態(tài)響應(yīng)和網(wǎng)絡(luò)分析儀環(huán)路分析可用于測(cè)量穩(wěn)定性。圖50所示的100%至5%電流瞬態(tài)響應(yīng)顯示了適當(dāng)補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)換器和均等共享的負(fù)載電流。使用網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行進(jìn)一步分析，為我們提供了各個(gè)轉(zhuǎn)換器的詳細(xì)信息。恒壓穩(wěn)壓器主機(jī)和恒流穩(wěn)壓器從站的噪聲注入點(diǎn)和生成控制環(huán)路波特圖的測(cè)量值不同。另外，可以通過(guò)注入擾動(dòng)信號(hào)和測(cè)量環(huán)路響應(yīng)來(lái)測(cè)量每個(gè)環(huán)路，如圖6所示。

圖5.并聯(lián)轉(zhuǎn)換器瞬態(tài)響應(yīng)均勻共享電流。

圖6.并聯(lián)轉(zhuǎn)換器的環(huán)路響應(yīng)測(cè)量。

恒流從站必須斷開(kāi)其環(huán)路，并將信號(hào)注入電流環(huán)路反饋路徑，而不是傳統(tǒng)的電壓反饋路徑，因?yàn)檫@是并聯(lián)工作期間使用的反饋環(huán)路。圖7中的主波特圖顯示了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

圖7.波特圖顯示了并行系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果。

結(jié)論

LT?3790 同步降壓-升壓型控制器以高達(dá) 100.98% 的效率為各種負(fù)載提供了超過(guò) 5W 的功率，并且易于并聯(lián)多個(gè)轉(zhuǎn)換器以實(shí)現(xiàn)更高的功率輸出。控制輸出電壓或電流的能力，結(jié)合ISMON輸出放大器和CTRL輸入放大器的電平匹配，簡(jiǎn)化了主穩(wěn)壓器和一個(gè)或多個(gè)從電流穩(wěn)壓器的連接。其結(jié)果是高功率 60V 降壓-升壓調(diào)節(jié)，能夠以高效率提供數(shù)百瓦的功率。

審核編輯：郭婷