Linear新推LT8620和LTC3350电源IC,主打高效与稳固性

新式的汽车和商用车辆电源管理IC持续要求更高的性能。随着此类应用功率需求的不断攀升，电源转换解决方案的可用空间日益缩小，因而需要更高的功率密度。而为了维持安保、导航、安全和环境控制等常常需要始终保持接通的应用，以便在车辆长时间停泊时不消耗电池的电量，极小的静态电流也非常重要。此外，非常稳定的短路和过压保护功能也有助于确保整体系统的可靠性。 为了充分满足上述需求，Linear不断壮大其高电压降压型稳压器系列，推出2A、65V 输入同步降压型开关稳压器 LT8620，该器件的同步整流提供高达95% 的效率（图1），同时突发模式 (Burst Mode) 工作可在无负载备用情况下保持静态电流低于 2.5μA。

图1
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《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 {pagination} 据Linear工程师介绍，LT8620是首款具有 3.4V ~ 65V 输入电压范围的同步高电压降压型稳压器，使其非常适合汽车 (单和双电池) 及工业应用。其内部高效率开关可在电压低至 0.97V 时提供高达2A 的连续输出电流。此外，LT8620 的突发模式工作可提供超低静态电流，可延长系统电池的工作寿命，使其非常适合如汽车应用中的“始终保持接通”系统。LT8620 的独特设计在所有情况下可保持仅为 250mV (在 1A) 的最小压降，从而使其在汽车冷车发动等情况下表现出色。典型的LT8620载货汽车应用如图2所示。

图2
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该器件的快速最短接通时间仅为 30ns，能够以 2MHz 恒定频率从 16V 输入转换至 1.5V 输出，从而允许设计师优化效率，同时避开关键的噪声敏感频段。LT8620 的 24 引线 3mm x 5mm QFN 或耐热性能增强型MSOP-16E 封装与高开关频率相结合，允许使用很小的外部电感器和电容器，从而可构成一个占板面积紧凑和热效率高的解决方案。 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 {pagination} 据了解，LT8620 在单芯片上集成了内部上管和下管高效率电源开关以及必要的升压二极管、振荡器、控制和逻辑电路。低纹波突发模式工作在低输出电流时维持高效率，同时保持输出纹波低于 10mVPK-PK。特殊的设计技术和新的高速工艺能够在宽输入电压范围内实现高效率，而且 LT8620 的电流模式拓扑实现了快速瞬态响应和卓越的环路稳定性。其他特点包括内部补偿、电源良好标记、输出软启动 / 跟踪和热保护。 此外，针对超级电容应用，Linear推出一款超级电容器充电器和备份控制器 IC LTC3350，能够延长超级电容的使用寿命。 如固态驱动器(SSD) 的数据备份、医疗和工业应用中的电源故障报警，以及其他许多“电源濒临崩溃”的电源故障指示器，超级电容器提供了一种简单且廉价的短期后备能源。但超级电容器面临的问题是：随着时间的推移，其容量会下降而 ESR 增加（特别是在高工作温度情况下），见图3。

图3，在高温条件下超级电容器寿命衰减，降低 VCAP 可延长电容器寿命。
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《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 {pagination} 要实现一个基于电容器的可靠不间断电源，需要以下构件：高功率充电器以用于对后备电容器组进行快速充电；高功率后备 DC/DC 转换器以用于提供稳定的后备电源；电源通路控制，VIN / VCAP监视器；电容器平衡器和过压保护；电容器健康状况监测器 (电容器组电容和电容器组 ESR 测量系统)。 LTC3350就是这样一款新型 IC，它包含了要实现完整、独立的高可靠性后备系统必需具备的所有电源通路控制、电容器组充电和平衡、以及电容器“健康状况”监测电路。 据了解，LTC3350 能够对一个含有 1 至 4 个超级电容器的串联堆栈进行充电和监视。该器件的同步降压型控制器负责驱动 N 沟道 MOSFET 以实现恒定电流 / 恒定电压充电，并能作为一个升压型转换器反向运行以从超级电容器组向后备电源轨输送电能。内部平衡器免除了增设外部平衡电阻器的需要，而且每个电容器具有一个用于提供过压保护的分路调节器。所有的系统电流和电压以及电容器组电容和 ESR 均采用一个内部 14 位 ADC 进行准确的测量，并可通过 I2C 接口回读。此外，诸如电容器充电电压等工作参数也可通过 I2C 进行设置以优化系统寿命及性能。 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载