LTC3789系新研發(fā)出的高效率高性能升降壓式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓控制器，其輸入電壓可以從4V~38V，輸出電壓可以高于輸入電壓，可以低于輸入電壓為0.8V~38V，工作頻率恒定，最高可達(dá)600KHz（200~600KHz）。為電流模式工作。輸出電流反饋環(huán)提供對(duì)電池充電的支持，滿足輸入輸出4V~38V的寬范圍。在工作區(qū)域有很低的噪聲，LTC3789系目前最理想的可升降壓的電池供電系統(tǒng)應(yīng)用IC。

控制器工作模式由MODE/pLLIN端決定，MODE/pLLIN端可以在脈沖跳躍型和連續(xù)工作模式之間選擇，它允許IC同步到外部時(shí)鐘，脈沖跳躍型在輕載時(shí)提供十分低的紋波，與在連續(xù)工作模式時(shí)相同。

當(dāng)輸出電壓進(jìn)入設(shè)定值的10%以內(nèi)時(shí)，pG端給出指標(biāo)，LTC3789采用28pIN的4mm5mm的QFN封裝。

LTC3789外部要求四只功率MOSFET，在VIN關(guān)斷時(shí)VOUT即斷開(kāi)，軟起動(dòng)時(shí)間可調(diào)，主要用于自動(dòng)化系統(tǒng)，大功率電池供電系統(tǒng)等。

LTC3789基本應(yīng)用電路圖，如圖1。

下面介紹高效同步四開(kāi)關(guān)升降壓控制器LTC3789的運(yùn)行。

主回路控制

LTC3789是一個(gè)提供輸出電壓高于，等于或低于輸出電壓的電流模式控制器。LTC專有的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制結(jié)構(gòu)采用一個(gè)電流檢測(cè)電阻。ITH引腳上的電壓是誤差放大器的EA的輸出電壓，電感上的電流是由ITH引腳上的電壓控制的。VFB引腳的反饋電壓與誤差放大器EA的內(nèi)部參考電壓相比較。如果輸入輸出電流調(diào)節(jié)回路已實(shí)現(xiàn)，那么電感電流的檢測(cè)通過(guò)檢測(cè)反饋電壓或者是檢測(cè)輸入輸出電流方式控制。

INTVCC/EXTVCC供電

頂部MOSFET和底部MOSFET的驅(qū)動(dòng)器以及多數(shù)內(nèi)部電路都從INTVCC端供電，當(dāng)EXTVCC令其打開(kāi)或接到低于4.5V時(shí)，一個(gè)內(nèi)部5.5V的低壓差穩(wěn)壓器給INTVCC從VIN供電，如果EXTVCC升上4.8V以上，則5.5V調(diào)整器關(guān)斷，另一個(gè)LDO調(diào)整器INTVCC從EXTVCC給出穩(wěn)定電壓，EXTVCC的LDO允許INTVCC從更高效率的外部電源供電，例如從LTC3789的輸出供電，EXTVCC的最大電壓允許為14V。

內(nèi)部充電泵

每一個(gè)頂部MOSFET驅(qū)動(dòng)器都是從浮動(dòng)的升壓電容器CA和CB上取電荷的，通常由INTVCC通過(guò)外部二極管在MOS關(guān)閉時(shí)為之充電。當(dāng)LTC3789只工作在降壓或升壓區(qū)間時(shí)，其中一個(gè)頂部MOS總處于導(dǎo)通狀態(tài)，一個(gè)內(nèi)部充電泵重新給升壓電容充滿電，通過(guò)升壓二極管只有很小的漏電流，這令MOS保持導(dǎo)通。當(dāng)然，如果二極管漏電大。則內(nèi)部充電泵就不能足夠地給外部升壓電容充電，一個(gè)內(nèi)部的UVLO比較器一直監(jiān)視此電容上的電壓，檢測(cè)BOOST-SW電壓不得低于3.6V，否則它將關(guān)斷頂部MOSFET，大約時(shí)鐘周期的1/12，以允許CA或CB重新充電。

關(guān)斷和起動(dòng)

控制器可以由拉低RUN端到低電平而關(guān)斷，當(dāng)RUN端電壓低于0.5V時(shí)，LTC3789即進(jìn)入低靜態(tài)電流模式。放開(kāi)RUN端即允許內(nèi)部1.2A電流源為之充電，將電平拉上去，再次使能控制器。當(dāng)RUN端在精密閾值1.22V以上時(shí)，內(nèi)部LDO將給INTVCC供電。在此同時(shí)，一個(gè)6A上拉電流將突然跳入并給RUN端提供更多的滯后，RUN端也可以從外部上拉或直接由邏輯電路驅(qū)動(dòng)，要小心不要超出此端絕對(duì)最大值電壓6V。

控制器輸出電壓VOUT的起動(dòng)，由SS端上的電壓控制，當(dāng)SS端電壓低于0.8V的內(nèi)部基準(zhǔn)電壓時(shí)。LTC3789調(diào)節(jié)VFB電壓用SS上的電壓替代0.8V基準(zhǔn)，這樣允許SS端用外接電容來(lái)調(diào)節(jié)軟起動(dòng)，此電容接于SS端到GND。一個(gè)內(nèi)部3A上拉電流給此電容充電，建立一個(gè)電壓斜波于SS端。隨著SS端電壓線性上升，從0V到0.8V，輸出電壓VOUT也同步從0V上升到設(shè)定電壓值。換句話說(shuō)，SS端可以用于決定輸出電壓VOUT跟隨另一個(gè)電源的輸出軌跡。當(dāng)RUN拉低就可以禁止控制器。當(dāng)INTVCC低于欠壓鎖定值3.4V時(shí)，SS端由內(nèi)部MOSFET拉低進(jìn)入欠壓鎖定狀態(tài)，控制器被禁止，外部功率MOS都處在關(guān)斷狀態(tài)。

電源開(kāi)關(guān)控制

上圖展示了一個(gè)4個(gè)開(kāi)關(guān)管如何連接到電感，VIN，VOUT和GND的簡(jiǎn)化框圖。

上圖展示了LTC3789占空比D功能的操作區(qū)域。電源開(kāi)關(guān)管被適當(dāng)控制在連續(xù)區(qū)域轉(zhuǎn)換。

升壓區(qū)域（VIN《《VOUT）

在升壓區(qū)域開(kāi)關(guān)管A始終是開(kāi)，同步開(kāi)關(guān)管B始終是關(guān)。在每個(gè)周期中，首先打開(kāi)開(kāi)關(guān)管C，同步開(kāi)關(guān)管C打開(kāi)時(shí)，電感上的電流被檢測(cè)。當(dāng)電感上的峰值電流檢測(cè)到超過(guò)參考電壓的需求，并且和ITH引腳上的電壓成正比，開(kāi)關(guān)管C被關(guān)閉，同時(shí)在這個(gè)周期的剩余部分開(kāi)關(guān)管D打開(kāi)。開(kāi)關(guān)管C和開(kāi)關(guān)管D交替打開(kāi)，像一個(gè)典型的同步升壓穩(wěn)壓器。開(kāi)關(guān)管C的占空比減小，直到轉(zhuǎn)換器的最小占空比達(dá)到DMIN_BOOST，公式如下：

降壓區(qū)域（VIN〉〉VOUT）

開(kāi)關(guān)D總處在導(dǎo)通狀態(tài)，開(kāi)關(guān)C總處在關(guān)閉狀態(tài)。在每一周期起動(dòng)時(shí)，同步開(kāi)關(guān)B首先導(dǎo)通，在同步開(kāi)關(guān)B導(dǎo)通時(shí)檢測(cè)出電感電流，在檢測(cè)電壓降到基準(zhǔn)電壓以下時(shí)，與VITH成正比，同步開(kāi)關(guān)B關(guān)斷，而開(kāi)關(guān)A導(dǎo)通，并保持整個(gè)周期，然后開(kāi)關(guān)A和B交替。如同典型的BUCK電路，開(kāi)關(guān)A的占空比增加，直到允許的最大占空比DMAX，由下式給出：

升降壓區(qū)域（VIN=VOUT）

當(dāng)VIN接近VOUT時(shí)，控制器進(jìn)入BUCK-BOOST區(qū)域，圖4示出在此區(qū)域的典型波形，在時(shí)鐘周期開(kāi)始時(shí)，如果控制器由B和D導(dǎo)通開(kāi)始，控制器首先工作在BUCK區(qū)，當(dāng)ICMp觸動(dòng)，開(kāi)關(guān)B關(guān)斷，開(kāi)關(guān)A導(dǎo)通，在120。時(shí)鐘相位處，開(kāi)關(guān)C導(dǎo)通，LTC3789開(kāi)始工作為BOOST工作，直到ICMp觸動(dòng)。然后，開(kāi)關(guān)D在剩余的時(shí)鐘周期內(nèi)導(dǎo)通，如果控制器令開(kāi)關(guān)A和C導(dǎo)通，首先工作在BOOST狀態(tài)，直到ICMp觸動(dòng)開(kāi)關(guān)D導(dǎo)通，在120。開(kāi)關(guān)B也導(dǎo)通，使其又工作在BUCK狀態(tài)，然后，ICMp觸動(dòng)，關(guān)斷開(kāi)關(guān)B，而開(kāi)關(guān)A導(dǎo)通，直到此周期結(jié)束。

下圖顯示了升壓區(qū)域的典型波形。如果VIN接近輸出電壓，將進(jìn)入到降壓-升壓區(qū)域。

技術(shù)專區(qū)慕展上，世強(qiáng)帶來(lái)的SiC、GaN、三電平讓你的效率直達(dá)最high點(diǎn)如何利用二級(jí)輸出濾波器防止開(kāi)關(guān)電源噪聲陶瓷垂直貼裝封裝(CVMp)的焊接注意事項(xiàng)及布局DC-DC轉(zhuǎn)換器的平均小信號(hào)數(shù)學(xué)建模及環(huán)路補(bǔ)償設(shè)計(jì)常用基準(zhǔn)穩(wěn)壓電源產(chǎn)生辦法有哪些？