LTC3780高频率同步器开关升降压式控制器-世纪电源网.doc

LTC3780高频率同步四开关升降压式控制器 LTC3780是一个高性能升降压开关调整器的控制IC。其工作时输出电压可以高于，低于或等于输入电压。采用恒定频率，电流型方式实现。工作频率锁定在400KHZ，输入电压从4V-30V，最高可达36V。输入电压输出电压范围在工作模型间无缝对接。因此 LTC3780是汽车、通讯及电池系统中理想的控制IC。 控制器的工作模型取决于FCB端子状态，对于升压式工作，FCB端选作跳跃式工作，断续式工作及强制连续型工作，而在降压式工作时，FCB端选作总量跨越周期式，断续型或强制连续型、跳跃式和跨越周期式工作，给出高转换效率（轻载时），而强制连续型及断续型则工作在恒定频率之下。 故障保护由输出过压比较器及内部折返电流限制给出。还有一个POWER GOOD输出端在输出达到设定值的±7.5%以内时给出指示。 该IC共24PIN引脚，各脚功能如下： PGOOD（pin1）开路漏极逻辑电平输出PGOOD，在输出电压未达到±7.5%以内时，会拉到GND电平。 SS（pin2）软起动，减少输入功率源浪涌电流，推荐接6.8nf的电容。 SENSE+（pin3）输入电流检测及反转电流检测比较器。ITH端电压并加入SENSE-及SENSE+之间的失调。它用于设置电流纹波阈值。 SENSE-（pin4）同上 ITH（pin5）电流控制阈值及误差放大器补偿点。电流比较器阈值随控制电压增加，电压范围从0V—2.4V。 VOSENSE（pin6）误差放大器反馈输入端，该端接到误差放大器输入至外电阻分压器，此分压器从输出电压处取得。 SGND信号地，所有小信号补偿元件等都接此处，然后再去接功率地。 RUN（pin8）Run控制输入，强制Run端在1.5V以下，IC将关断开关调整器电路，这里有一个100K电阻放在Run和SGND之间，此端电压不得超过6V。 FCB（pin9）强制连续型工作控制端，此端电压低于0.8V为连续电流型工作，浮动时为跨越式升压或跳跃周期降压式工作，将其接INTVcc，则为恒频断续型工作。 PLLFLTR（pin10）锁相环低通滤波器，此端可分别用AC或DC电压源驱动，以改变内部振荡器频率。 PLLIN（pin11）外同步输入 STBYMD（pin12）LDO控制端 BOOST2（pin13）BOOST1（PIN24）升压浮动驱动电源端 TG2（pin14）TG1（pin15）顶部MOS栅驱动。 SW1（pin15）SW2（pin17） 两开关结点端 BG2（pin16）BG1（pin18） 两底部MOS栅驱动 PGND（pin17）此端与两底部功率MOS的源尽量近地接在一起。 INTVcc（pin19）内部6V稳压器输出，它用于驱动控制电路，要至少加4.7uf电容去耦合。 EXTVcc（pin20）外部Vcc的输入端，当EXTVcc超过5.7V时，内部开关接到INTVcc并关断内部Vcc。 Vin（pin21）主输入电源的正电压端，同一RC滤波器接至GND EXPOSED PAD 接后SGND 并接PCB的地。 EXPOSED PAD 接至SGND，并接PCB的地。 工作模式 主控环路，LTC3780是一个电流型控制器，它提供一个可以高于、等于或低于输入电压的输出电压LTC3780 拓朴及控制方案使用了一个电流检测电阻放于两低端MOS开关至GND处。它可检测出电感电流并由Itn端上的电压来控制。它系放大器EA的输出端。Vosenser端接收此电压反馈信号并与EA内部的基准电压进行比较。 高端MOS的驱动基于提升电平的电容CA和CB。它通常在高端MOS关断之后通过一个外部二极管重新充电。而同步开关D和B不需并一个肖特基二极管。但在死区时间要提供一个低的压降。附加上肖特基二极管可以改善峰值效率1—2个百分点。（400KHz时） 主控环路在RUN端变为低电平时会关断。当RUN端电压高于1.5V时，一个内部1.2uA的电流源会给软起动电容充电，它位于SS端的Css。Css在起动期间缓慢充电时，由ITH电压然后钳制SS端电压。该软起动钳制可防止从输入电源端来的突变电流。 功率开关控制 图1展示出一个简化电路，示出四个功率开关如何外接电感，VIN，Vout及GND四个部位。图2展示LTC3780作为占空比D的函数如何工作。功率开关正确工作的控制，在两者之间的传输为连续型。当VIN接近Vout时，即为BUCK—BOOST区域。工作类型之间的转换时间为典型的200ns。 降压工作区域（VIN＞Vout）　 在此工作区域时，开关D总是导通，而开关C总是关断。在每个周期起动时，同步开关B首先导通，在开关B导通时，电感电流被检测出来。在此电流降到基准电压以下时，它正比于Vith，同步开关B关断。而开关A在此同一周期