LTC1700中文资料

1. BOOST 升压电路 --2A (LTC1700)

● 效率高达95%

● 不需要电流感应电阻 ● 开关频率530KHZ

● 架构降低输出电容和改善瞬态响应 ● 0.9V 最小启动电压 ● 微功关断:10uA

● 良好的线性和负载调整率 ● 软启动较小电流瞬态变化 ● 1.5%输出电压电压精度

PIN1:SGND—信号地,必须单点连接到Cout

PIN2:I TH 误差放大器补偿点—电压比较器阈值电压随此此引脚控制电压增加,这个引脚电压变化范围 0V~1.18V PIN3:V FB ----反馈引脚

PIN4:RUN/SS---软启动/启动控制;对地接一个电容可以设置斜坡时间,时间大约为0.45s/uF.强制把此引脚拉低到1.08V 以下可以关段整个电路。

PIN5:SYNC/MODE---这个引脚有三个功能;当此引脚电压大于1.2v 时,低负载电流是允许启动Burst Mode 模式。通入外部时钟时,频率范围400KHZ~750KHZ PIN6:TG---顶部栅极驱动(开关管),驱动外部P-MOS 管,电压范围0V~Vout

PIN7:Vout---这个引脚完成2个功能,一个是做供电电压,也做电流比较器的反向输入端。

PIN8:BG—底部栅极驱动(同步整流),驱动外部N-MOS 管,电压范围0V~Vout PIN9:PGND---顶部和底部MOS 管的地端。直接连接到Cout 端;因为这个引脚连接到V DS 比较器的反相输入端,所有 N-MOS 管S 极必须尽可能的靠近这个引脚 PIN10:SW—这个引脚连接到两个比较器的输入端----V DS 运放的输入端和电流反向比较器;内部N-MOS 管的D 极也连接到这个引脚

原理:、

已完成

●主控制回路:

LTC1700是固定频率,电流模式控制DC-DC升压控制器;在正常工作时,当振荡器设置一个锁存器时打开外部N-MOS管,当VDS 感应运放复位锁存器或者当占空比达到90%时,关闭外部N-MOS管;当N-MOS管关闭时,直到电感电流即将反向或者到下个周期开始为止,同步整流P-MOS管关闭;电感电流通过VDS 感应测量;电感峰值电流由I TH引脚控制,I TH为误差放大器的输出。

通过外部分压电阻将输出电压分压后接入VFB, 当负载电流增加时,引起VFB 电压微弱的增加,同时导致ITH电压增加,直到电感电流满足新的负载电流。

内部时钟频率固定530KHZ,外部时钟频率范围400KHZ~750KHZ

通过拉低PIN4(RUN/SS)电平,主控制回路关闭;释放PIN4(RUN/SS)时允许内部3.8uA电流源给外部软启动电容(CSS)充电,当这个电压大于0.8V时,住控制回路被使能,ITH电压被钳位到最大电压值的5%左右。当CSS持续充电时,ITH被逐渐释放,允许恢复正常操作。、

瞬态过冲电压高于正常电压的5%以上时,通过关闭外部两个MOS管,直到故障移除时。

防止过大的电感电流逐渐积累,N-MOS管仅仅被允许在最大90%占空比时打开。

●Burst Mode

SYNC/MODE引脚连接至少1.2V电压时,LTC1700 在低负载电流时,进入Burst Mode。在这种模式里,尽管ITH引脚实际为低的电平值,电感峰值电流被设置

为VIHT=0.36V(在低占空比);如果电感平均电流大于负载电流,ITH引脚电压将会

下降;当ITH电压低于0.12V时,内部SLEEP 信号为低电平,关闭外部两个MOS

管。此时负载电流仅仅由输出电容提供,并且输出电压开始降低。输出电压的降

低导致ITH电压升高,一旦电压升高到0.22V,在下一个周期时将恢复。

●低输入工作

当Vout电压低于2.3V时,LTC1700工作在“start-up”模式。在这个模式里,

除了start-up振荡器和ICMP电流比较器,start-up比较器(SC)开启外,其它电

路都关闭。TG和BG引脚电压被强制确保外部两个MOS管关闭;start-up振荡器

频率为210kHZ ,占空比为50%;并且重置缓存器(L1),使内部M1 (MOS管)

打开;当电感电流达到60mA时,电流比较器(ICMP)输出翻转(输出高电平),

使缓存器(L1)-R引脚为高电平,复位缓存器(L1),使M1 (MOS管)关闭,

此时外部P-MOS管的寄生二极管被用于传送从电感到输出电容的能量;

当输出电压高于2.3V时,所有“start-up”电路将会关闭,转为主控制环路

●保护电路

为了阻止电感饱和,调节器的最大占空比被限制到90%,这样做是为了确保至少有10%的时间,能量从电感被传输到输出电容上。

输出过压保护;允许输出电压升高到调节器的5%左右,超过这个值,输出MOS管将被强制关闭。

APPLICATIONS INFORMATION

●功率管的选择

Vgs(th):

Rds(ON):

CRSS: 反向传输电容

Id(MAX):最大电流

●MOS 管导通阻抗选择依据所需要的负载电流,最大的平均输出电流IO(max)

IO(max)=(IPK-0.5ΔI)(1-DC)

IPK=电感峰值电流

ΔI=电感纹波电流

DC=占空比

注:LTC1700不允许电感峰值电流超过78mV/ Rds(ON)(N-MOS)

ρT 解释为RDS(ON)与温度的关系

●当LTC1700工作在连续模式时,MOS管占空比

●MOS 管在最大输出电流时的功率损耗:

●Start-UP 负载电流

●选择开关频率和电感值,需要在效率和器件尺寸之间衡量;低开关评论可

以通过减小MOS管开关损耗来提高效率;然而,低频率工作是需要更大的电感值来满足一定量的纹波电流。

●谐波补偿和峰值电感电流

对于占空比超过50%的连续电感电流的电流模式开关调整器可能会不

稳定。即使调整器没有损坏的,从频谱上可以看到谐波,这些谐波可

能会影响其它敏感器件。为了消除次谐波震荡,电感电流波形占空比

超过5%,在LTC1700内部加入斜坡补偿;

●电感值的选择

纹波电流低的纹波电流减小电感损耗,减小在输出电容ESR 损耗和输出电压纹波;因此,高效率时需要低频纹波电流,为了达到这个目的,需要一个大的电感值。

注意:选择ΔI≈0.4Io(max) --需要注意的是,纹波电流在最大Vin时最大为保证电感纹波电流不超过最大指定值,所有电感选择根据:

对于Burst Mode 工作模式,纹波电流的设置确保电感电流连续,在Burst Mode 时,峰值电流被钳位大于值为I BURST(PEAK) ? 36mV/RDS(ON)

对于理想的Burst Mode 工作模式最小电感值为

●Cout 的选择

连续模式时,输出电容有梯形电流曲线;进入输出电容的有效电流为输出纹波电压:

可以使用低ESR的10uF瓷片电容,斜坡补偿电路可以补偿由于输出电容值过小的不稳定性

●设置输出电压:

对于大多数应用,R1=30K.为了阻止杂散干扰,在靠近LTC1700,在R1

并联一个100pF电容

●设计实例

BOOST 升压电路原理

导通期间(Ton)关闭器件(Toff)

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