常見的DC-DC轉(zhuǎn)換器的問題是，當(dāng)輸入電壓可能高于、低于或等于輸出時，轉(zhuǎn)換器必須進行升壓和降壓。從標(biāo)稱12 V電池是汽車電子供電的典型場景，從發(fā)動機冷啟動(低至3 V）負載突降(高達1000 V），或由于操作員的錯誤導(dǎo)致反向電池電壓(電壓變化范圍相當(dāng)廣)。從SEPIC4開關(guān)拓撲有幾種DC-DC轉(zhuǎn)換器拓撲可以升壓降壓，但這些解決方案中沒有一個可以主動激活開關(guān)，直接將輸入電壓輸入輸出。

LT8210是一種同步降壓升壓控制器，可直接通過（Pass-Thru?）在模式下運行有助于消除EMI和開關(guān)損耗，較大化效率(高達99.9%)。輸入電壓在用戶可編程窗口中時，直通功能直接將輸入傳輸?shù)捷敵龆?。LT8210輸入電壓范圍為2.8 V到100 V因此，其穩(wěn)壓范圍從冷啟動期間的較低輸入電壓到不受抑制的負載突降的峰值范圍。LT8210可作為傳統(tǒng)的降壓升壓控制器運行，支持引腳可選的連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)、脈沖跳躍或突發(fā)模式(Burst Mode?)可根據(jù)編程窗口調(diào)整輸出電壓。當(dāng)窗口中的輸入電壓不主動開關(guān)時FET運行時直接傳輸?shù)捷敵鯥Q極低，無開關(guān)噪聲。

直接操作模式

圖1顯示了簡化LT8210示意圖用于直接操作，輸出調(diào)整范圍為8 V至16 V。直通窗的頂部電壓和底部電壓分別由FB2和FB設(shè)置1電阻分壓器。

圖2顯示了該電路的輸入/輸出傳輸特性。當(dāng)輸入電壓高于直通窗時，LT將8210降低到穩(wěn)定的16 V輸出。若輸入電壓低于直通窗，LT8210將增加電壓，并將輸出保持在8 V。當(dāng)輸入電壓在直通窗口內(nèi)時，頂部開關(guān)A和D保持打開，使輸出能夠跟蹤輸入，零件能夠進入低功率狀態(tài)，VIN和VINP引腳上典型的靜態(tài)電流分別為4 μA和18 μA。在這種非開關(guān)狀態(tài)下，既不存在EMI，無開關(guān)損耗，效率可達99.9%以上。

圖1.LT8210 8 V至16 V直通穩(wěn)壓器電路。

圖2.直直通輸入電壓窗口中，直通操作效率可達99.9%。

圖3.在直通模式下，LT8210會快速響應(yīng)80 V輸出限制在可編程的16 V較大值。

圖4.在直通模式下，LT8210通過增壓到可編程8 V較小輸出電壓響應(yīng)冷啟動脈沖(<4 V)。

圖5.直通區(qū)效率接近100%(與連續(xù)導(dǎo)通模式下的效率相比)。

圖6.LT8210在直通區(qū)域具有超低靜態(tài)電流。

結(jié)論

對于DC-DC對于轉(zhuǎn)換器設(shè)計師來說，汽車電池和類似的寬電壓范圍電源是一個復(fù)雜的問題，需要保護，需要高效的降壓和升壓轉(zhuǎn)換。LT8210同步降壓升壓控制器將保護功能與輸入范圍廣的降壓升壓轉(zhuǎn)換器和獨特的直接選項相結(jié)合，以消除這種復(fù)雜性。其工作電壓范圍為2.8 V和100 V提供內(nèi)置反向電壓保護。直通模式有助于消除開關(guān)損耗和噪聲，達到超低靜態(tài)電流。輸出電壓不會以傳統(tǒng)的方式調(diào)節(jié)，而是受可編程電壓窗口的限制。