开关电源基础知识入门60V单芯片转换器点亮关键电路的无需超级电容之光
在一个关键电路中，保持电源的稳定性至关重要，以确保数据的安全和系统的可靠性。LTC3649是一款单芯片降压调节器，它能够在3.1 V至60 V的输入电压范围内工作，并且能够以高达4 A的输出电流为关键系统供电。这使得它成为工业或汽车电源的一个有吸引力的选择，因为它可以产生从VIN - 0.5 V到接地的一种输出电压。
LTC3649的一个独特功能是当断开时为关键系统供电，无需任何额外元件。当出现故障时，这种能力尤其宝贵，因为它允许关键设备在所有可用能量丢失之前执行数据保存等重要任务。与其他解决方案相比，使用LTC3649可以显著减少成本和复杂性，因为不需要大型存储容量。
这种双输出转换器既可以作为传统降压转换器运行，也可以在没有外部辅助的情况下提供保持功率。在正常操作期间，它通过两个独立的转换器来产生稳定的5V和3.3V输出，但当输入断开时，一个转换器变成升压模式，将其滤波 capacitor放電，从而维持设定的输出水平。
图一展示了使用LTC3649设计中的保持机制。在正常情况下，一块未调节的 VIN 电压轨道（VINS）通过阻塞二极管给基于 U1 的第一台转换器（称为“A”）供电，该转换器以降压模式工作并生成一条稳定的 5V 输出。同时，基于 U2 的第二台转换器（称为“B”）将 VIN 连接到一条用于关键负载供应 3.3V 输出线路。
当 VIN 发生故障时，“A” 转换进入升级模式并通过对其滤波 capacitor 放電以维持设定的 VINS 电平。此过程由 RIT 和 RIB 定义这些 voltage levels。而 PG (PGOOD) 信号则可用于向系统传递这个故障信息，以便关闭非关键设备并保护剩余能量。MODE/SYNC 引脚悬空，使 LTC3649 进入升级模式。
图二显示了 LTC3649 在升级状态下的运作。在捕获前7毫秒内，所有 voltage 都是稳定的，然后在第7毫秒发生断开事件；VIN 和 INS 开始下降。当 VINS 达到8伏特后，就会稳定下来，并且 PG 信号改变状态，这表明 VOUT1 正开始崩溃。但只要 C01 和 C02 充满能量，即使 VIN 下降到了0伏特，大约20毫秒后仍然保持着足够长时间来保证对于关键负载提供持续供给。如果需要更多详细信息，请参考 LTspice 模型，我们已经创建了它们。
总结来说，LTC3649 是一种集成功率 MOSFET 的单芯片低静态当前、高效率、通用性的降圧調節仪。这使得它非常适合于许多具有有限能源来源，如汽车或工业用品的情境。此外，由于它也具备被用作保持机制所需的大多数属性，因此，可以进一步简化设计，而无需增加成本或复杂度。
