LTC7803是ADI公司開發(fā)的一款同步降壓型控制器，可簡化高性能電源的設計。這款控制器具有以下重要特性：集成低阻抗柵極驅動器，能夠切換N通道MOSFET，從而降低整體轉換器成本，提高效率；極低工作靜態(tài)電流（5μA）；40V寬輸入/輸出電壓范圍；100kHz至3MHz的極高可編程開關頻率范圍；檢測電阻或DCR檢測可進一步提升效率；以及100%占空比。另外支持SpreadSpectrum?（擴頻）操作。LTC7803在±15%范圍內(nèi)調節(jié)開關頻率，這可簡化EMI合規(guī)要求并降低EMI濾波器成本。

電氣原理圖和功能

降壓型轉換器的電氣原理圖如圖1所示。該轉換器從5V至38V輸入軌供應3.3V電壓和20A。電驅動系統(tǒng)包括MOSFETQ1至Q4、電感L1和輸入/輸出濾波器電容。MODE引腳和跳線Jp1含義強制持續(xù)導通、跳脈沖或BurstMode?（突發(fā)模式）操作。每種操作模式都各有優(yōu)缺點。在FCM中，整個輸出電流范圍內(nèi)的低輸出紋波以犧牲輕負載下的效率為代價。突發(fā)模式可在輕負載或無負載下供應高效率，但輕負載下的輸出電壓紋波更高。

LTC7803的另一個優(yōu)勢是能夠與外部時鐘同步，從而可防止主機系統(tǒng)中不同頻率相互用途造成干擾問題。跳線Jp2（FREQSET）允許在固定頻率之間選擇、同步到外部時鐘或進行擴頻操作。請注意，假如選擇突發(fā)模式（MODE引腳連接至GND）并激活同步功能（pLLIN/Spread引腳上的時鐘脈沖），則控制器在FCM中運行。從實際的角度來說，在這種情況下最好使用脈沖跳躍模式。脈沖跳躍模式（通過100k?電阻將MODE引腳連接至INTVCC）在輕負載下供應的效率要比FCM高得多。

圖1.基于LTC7803的轉換器電氣原理圖，VIN為5V至38V，VOUT為3.3V（20A時）

效率和擴頻操作

圖2顯示了突發(fā)模式下具有不同輸入電壓的轉換器效率。

圖2.脈沖跳躍和突發(fā)工作模式下的轉換器效率

圖3所示的DC2834A演示板用于LTC7803評估。圖4顯示DC2834在滿載下的熱圖像。

圖3.DC2834A演示板

擴頻操作是LTC7803的一個重要優(yōu)勢。該特性大幅降低了轉換器的輻射和傳導噪聲，并顯著簡化了整個系統(tǒng)對EMI標準的合規(guī)要求。圖5比較了在CISpR255類限制下，有擴頻操作和無擴頻操作的兩次傳導EMI掃描結果。

圖4.在自然對流冷卻、沒有空氣流動的情況下，VIN為12V、VOUT為3.3V，電流為20A時，轉換器的熱圖像。

圖5.在CISpR255類限制下啟用和禁用擴頻操作（固定頻率）的傳導EMI掃描結果

結論

低IQ同步降壓型控制器LTC7803可顯著簡化高效率功率轉換器設計。它能夠在各種輸入/輸出電壓下工作，并具有出色的瞬態(tài)響應性能。LTC7803具有一些極重要的特性，如突發(fā)模式和擴頻操作，進一步提高了效率和EMI標準合規(guī)性。