无超级电容仅需一芯片探索可编程直流电源的秘密
在一个不断变化的世界中,电源系统的稳定性和可靠性至关重要。LTC3649是一款单芯片降压调节器,它能够在3.1 V至60 V的广泛输入电压范围内工作,并且可以高效地产生最高4 A输出电流。这使得它成为从VIN - 0.5 V到接地的一种工业或汽车电源极具吸引力。LTC3649的一个独特功能是能够在断电时为关键系统供电,无需任何额外元件。
当一条生命线出现故障时,保持关键系统运行对于执行数据备份等重要任务至关重要。传统方法使用大型超级电容来实现这一目标,但这会增加成本和复杂性。如果需要较低水平的保持能量,LTC3649就足以胜任而不需要额外的组件。
双输出转换器不仅在正常操作条件下作为传统降压变换器工作,而且在失去输入供给时,它们本身将变成能量储存设备,为关键负载提供设置好的输出电压。当输入供给中断后,U1就会进入升压模式,将其输出滤波容器放電,以维持设定的VINS(Vin Supply)值。此过程通过阻止二极管与Vins连接,使得基于U2转换器继续向其加载提供稳定的3.3伏特供应。
图1展示了采用LTC3649设计的一个保持方案。在正常情况下,一根未调节的VIN(Vin Supply)通过阻止二极管向基于U1转换器(称为转换器A)的降压模式供给5伏特输出。另一根同样未调节的VIN则连接到第二个基于U2转换器(称为转换器B),该转换者为关键负载提供了3.3伏特输出。然而,当VIN发生故障时,转换器A会切入升压模式并通过对其滤波容纳C01和C02放電以维持设定的VINS值。这一切都由两个抵抗RIT和RIB控制,而PGOOD (PG)信号则用于通知系统故障,从而关闭非关键部分以保留能量。
MODE/SYNC引脚悬空允许LTC3649进入升壓状态,这如图2所示,在7毫秒之后便发生了。当七毫秒过后、所有动态结束、VIN开始下降、并且随着时间推移达到8伏特后,其状态改变指示VOUT1开始崩溃但仍然保持8伏特直到充满C01和C02。而此期间,VOUT2一直保持稳定,为超过20毫秒后的关键负载持续提供稳定供应。
总结来说,LTC3649是一款集成了MOSFET功率开关于单芯片中的高效率、高静态当前低下的单芯片降圧調節開關,对于许多必须依赖锂离子或其他类型能源驱动的情境尤其有用。此外,由于它具有高度通用性的频率编程、高达60 V宽输入范围以及最低接地位的大型输出范围,它简化了汽车及工业应用产品设计,同时考虑到了作为备用发電機潜力的价值。