现代电源技术革命60V输入单芯片转换器自主供电无需超级电容

  • 天文科普
  • 2025年02月02日
  • 在一个不断发展的技术世界中,LTC3649这款单芯片降压调节器以其卓越的性能和简洁的设计迅速吸引了众多工程师与专业人士的关注。它能够在3.1 V至60 V广阔的输入电压范围内工作,并且能够提供高达4 A输出电流,确保用户可以自由选择合适的输出电压。这款产品不仅满足了工业或汽车电源对稳定性和可靠性的极高要求,而且还具有独特功能,即无需任何额外元件就能在断电时为关键系统供电。

现代电源技术革命60V输入单芯片转换器自主供电无需超级电容

在一个不断发展的技术世界中,LTC3649这款单芯片降压调节器以其卓越的性能和简洁的设计迅速吸引了众多工程师与专业人士的关注。它能够在3.1 V至60 V广阔的输入电压范围内工作,并且能够提供高达4 A输出电流,确保用户可以自由选择合适的输出电压。这款产品不仅满足了工业或汽车电源对稳定性和可靠性的极高要求,而且还具有独特功能,即无需任何额外元件就能在断电时为关键系统供电。

当面临突如其来的断电情况时,LTC3649将变身为一位忠实守护者,为关键系统维持所需的输出电压。在此过程中,它表现出了惊人的自主性,无需依赖那些通常需要占用大量空间的大型存储容量。这种创新之举大幅度减少了成本,同时也降低了整体设计复杂度,使得关键设备即使是在能源短缺的情况下,也能保持稳定的运行状态。

通过精巧地将双重转换器集成到同一个芯片上,LTC3649实现了一种先进而高效的双输出转换器,这对于应对紧急情况尤为重要。在正常运行期间,它充当传统降压调节器,但一旦遇到输入失去供应的情况,它便会自动切换成为升压转换器,以便利用自身内部存储的一小段能量来维持设定的输出電壓。

图1展示了如何利用LTC3649来构建这样的保持设计。在正常操作下,该转换器通过两个独立但相互支持的手臂工作,其中一个负责生成5V用于基础系统,而另一个则提供3.3V作为关键负载使用。当VIN发生故障时,这两路手臂都会进入升压模式,并通过放弃滤波中的装填 capacitor(C01和C02)来维持设定的输出電壓(VINS)。同时,由U1产生的一个PGOOD信号可以通知系统,让非关键部分关闭,从而保护剩余能量供给更重要任务。

图2详细描述了在VIN下降后,LTC3649如何进入升压模式并持续提供稳定輸出電壓。尽管整个过程中有7毫秒左右是混乱无序的时候,但是随着Vin向零点跌落,当Vin达到8V时,PG信号就会改变状态表明VOOUT开始崩溃。此刻,只要filter capacitors(C01和C02)仍然充满能量,则VoUT1就会被固定在8V上。而VoUT2,在整个过程中都保持稳定,为长时间内给予优先级负载提供持续输送。

最后,我们必须强调的是:ADI公司已经开发并推出了针对该应用程序专门设计的一个LTspice模型,可以帮助用户更好地理解这个复杂但是又非常有效的情景解决方案。

总结起来,LTC3649是一款拥有集成功率MOSFET、具有高度效率及低静态功耗、高通用性、可编程频率以及宽输入范围(至60 V)以及低至接地水平(output voltage range) 的单芯片降圧調節器。它不仅简化了汽车及工业用品之間設計,而且特别因為其作為保留電路時期顯示出強大的潜力。Victor Khasiev 作为ADI公司高级应用工程师,他拥有丰富经验于AC/DC 和 DC/DC 转换领域,以及创造两项专利并撰写多篇文章。他乐于帮助客户解答问题,如关于ADI产品、原理图设计验证、印刷线路板布局等事宜,并参与最终系统测试。如果您有任何疑问或需要进一步了解,请联系victor.khasiev@analog.com获取更多信息。

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