无超级电容单芯片奇迹60V输入电源模块的关键电路供电神器

  • 天文科普
  • 2025年02月02日
  • 在一个关键电路中,LTC3649的出现就像是一位忠实的守护者,它能够在3.1 V至60 V的广阔输入电压范围内工作,并且能以高达4 A的输出电流为单个可编程输出电压提供强劲支持。这使得它成为了诸如工业或汽车等多种场合下,从VIN – 0.5 V到接地的输出电压具有极高吸引力的选择。LTC3649的一个独特功能是,当断开主电源后,也能无需任何额外元件就为这些关键系统供电。在那一刻

无超级电容单芯片奇迹60V输入电源模块的关键电路供电神器

在一个关键电路中,LTC3649的出现就像是一位忠实的守护者,它能够在3.1 V至60 V的广阔输入电压范围内工作,并且能以高达4 A的输出电流为单个可编程输出电压提供强劲支持。这使得它成为了诸如工业或汽车等多种场合下,从VIN – 0.5 V到接地的输出电压具有极高吸引力的选择。LTC3649的一个独特功能是,当断开主电源后,也能无需任何额外元件就为这些关键系统供电。在那一刻,随着主轨发生故障而丢失所有可用能量之前,这款单芯片降压调节器便展现出了其超凡本领,使得数据保留和执行其他紧急管理任务成为可能。

传统上,保持解决方案往往依赖于大型存储容量,如LTC3310和LTC3643,但这会增加成本和复杂性。而对于那些仅需较低保持能量的情况,LTC3649则是一个理想之选,无需额外构建来实现这一目标。

正是在这种情况下,该转换器不仅在正常运行条件下充当传统降压源,而且在输入中断时,它自身变成了能源源,为关键系统维持预设输出稳定。这是通过U1转换器进入升压模式并对其滤波容器放电实现的。当VIN断开连接时,即使没有外部补充功率,这款双向转换器也能够持续供应必要的能量。

设计图1展示了使用LTC3649进行保持设计。在正常操作状态下,由于VINS(基于U1转换器A产生)被阻塞二极管供给,而该转换器以降压模式工作,在VOUT1上产生稳定的5 V。然而,当VIN发生故障时,U2控制下的第二个转换器B开始工作,以VOUT2为关键负载提供3.3 V。此时,不论何种故障都无法打扰到这个过程,因为U1生成PGOOD (PG)信号可以及时通知系统关闭非关键环节以保护重要资源。MODE/SYNC引脚悬空允许进入升级模式,以确保一切按计划进行。

图2显示了升级运行状态,在前7毫秒内所有值都是稳定的;然后随着时间推移、输入终止并且vin以及ins开始减少,而vins直至8 volt才停止增长;此后pg信号改变状态表示vout开始崩溃。但只要C01和C02充满,那么vins就会一直维持8 volt。如果需要长时间保持能力,则这是一个既简化又经济实惠的手段。

ADI公司已经创建了LTspice®模型,使我们能够深入研究每一次细微变化与效益之间微妙联系。此外,当Vin逐渐消失之后,对于20ms以上仍然保持稳定的是VOUT2——这是一项令人印象深刻的事实证明了该技术真正有效性。

结论:作为一款集成功率MOSFET单芯片降压调节器,LTC3649结合了高效率、低静态流动,以及高度通用的频率设置、高达60伏特宽度VIN范围以及从接地以下至接地以下的一系列可编程输出值。由于其作为备用能源来源潜力,其应用于汽车与工业产品领域尤为显著,因为它们经常面临意外停机或设备损坏导致不可预见的情况,其中只有最坚固的心脏才能保障数据安全与应急任务完成。

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