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60V 2MHz降壓－升壓控制器以高效率和低EMI調(diào)節(jié)高功率電壓和電流

文章來源：永阜康科技更新時(shí)間：2023/2/13 11:50:00

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同步降壓-升壓控制器用途廣泛且高效。它們可以通過單個(gè)電感器產(chǎn)生高功率作為升壓和降壓，從而保持電源設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。通常，高功率應(yīng)用中的降壓-升壓控制器以標(biāo)準(zhǔn)或低開關(guān)頻率運(yùn)行，這樣可以限度地提高效率并避免與擊穿和開關(guān)消隱時(shí)間相關(guān)的復(fù)雜情況，這些情況可能在高頻同步整流中出現(xiàn)。盡管如此，具有較小電感器的高頻 2MHz 降壓-升壓控制器可確保 EMI 含量位于 AM 頻帶之上。

LT8390A 和 LT8391A 降壓-升壓控制器的獨(dú)特之處在于它們以 2MHz 的頻率工作。高開關(guān)速度允許使用小型電感器來實(shí)現(xiàn)緊湊的解決方案尺寸，即使在高功率應(yīng)用中也是如此。

與通過 IC 封裝內(nèi)的電源開關(guān)節(jié)省空間的單片轉(zhuǎn)換器不同，控制器可以驅(qū)動(dòng)具有更高峰值電流（例如 10A）的外部電源開關(guān)。如此高的峰值電流會(huì)燒毀典型集成轉(zhuǎn)換器的小型 IC 封裝，但外部 3mm × 3mm 同步 MOSFET 可以處理這種功率。MOSFET 可與熱環(huán)路電容器緊密排列，以實(shí)現(xiàn)極低的 EMI。獨(dú)特的峰值開關(guān)電流檢測(cè)放大器架構(gòu)將檢測(cè)電阻器置于功率電感器旁邊，位于關(guān)鍵輸入和輸出熱環(huán)路之外，還降低了 EMI。

2MHz、95% 效率、12V、4A 降壓-升壓

圖 1 中的 2MHz、12V、4A 降壓-升壓穩(wěn)壓器擁有高達(dá) 95% 的效率。這種相對(duì)緊湊的設(shè)計(jì)使用 3mm × 3mm MOSFET 和單個(gè)大功率電感器。該轉(zhuǎn)換器的溫升很低，即使在 48W 時(shí)也是如此。在 12V 輸入時(shí)，沒有組件的溫度比室溫高出 45°C 以上。在 7V 輸入時(shí)，熱的組件升溫小于 55°C，采用標(biāo)準(zhǔn) 4 層 PCB，沒有散熱器或氣流。該轉(zhuǎn)換器可在 4A 負(fù)載下處理低至 4V 的短輸入瞬變，或在 4V 輸入和 2A 負(fù)載 (~25W) 下連續(xù)運(yùn)行。

LT8390A 的高開關(guān)頻率（600kHz 至 2MHz）使其有別于 4 開關(guān)控制器領(lǐng)域。它還具有多種顯著特性，如其低頻同類產(chǎn)品 LT8390。它具有 PGOOD 標(biāo)志、短路保護(hù)和用于限制輸出或浪涌電流的靈活限流檢測(cè)電阻器。其用于低 EMI 的擴(kuò)頻頻率調(diào)制 (SSFM) 使其成為汽車應(yīng)用的理想選擇。

2MHz 低 EMI 汽車降壓-升壓 LED 驅(qū)動(dòng)器

LT8391A 是 LT8390A 的 2MHz LED 驅(qū)動(dòng)器對(duì)應(yīng)產(chǎn)品。主要區(qū)別在于 LT8391A 包括 LED 驅(qū)動(dòng)器 PWM 調(diào)光功能和開路 LED 故障保護(hù)。輸出檢測(cè)電阻控制通過一串 LED 的電流，LED 的電壓可能在輸入電壓范圍內(nèi)，例如 9V 至 16V 汽車電池。它可以在低至 4V 的冷啟動(dòng)電壓下運(yùn)行，并且可以承受高達(dá) 60V 的輸入瞬態(tài)電壓。LT8391A 在 120Hz 時(shí)提供高達(dá) 2000:1 的 PWM 調(diào)光比，并且它可以使用其內(nèi)部 PWM 調(diào)光發(fā)生器（無需外部時(shí)鐘）實(shí)現(xiàn)高達(dá) 128:1 的準(zhǔn)確調(diào)光。

圖 2 中所示的 2MHz LT8391A LED 驅(qū)動(dòng)器針對(duì)汽車頭燈進(jìn)行了優(yōu)化。它使用 AEC-Q100 組件并符合 CISPR 25 Class 5 輻射 EMI 標(biāo)準(zhǔn)。SSFM 降低了 EMI，并且還與 PWM 調(diào)光同時(shí)運(yùn)行無閃爍。

這種緊湊型設(shè)計(jì)具有小型電感器和特別小的輸入和輸出 EMI 濾波器。它可以在低至 4V 和高達(dá) 60V 的電壓下運(yùn)行。所示的四個(gè)同步 MOSFET 可以用兩個(gè)雙 MOSFET 代替，以在需要時(shí)減少元件數(shù)量。它達(dá)到93%的效率。FAULT 標(biāo)志可輕松處理的短路和開路 LED 情況。

結(jié)論

LT8390A 和 LT8391A 2MHz 60V 降壓-升壓型控制器可以在緊湊的空間內(nèi)調(diào)節(jié)高功率電壓和電流。低 EMI 架構(gòu)和 SSFM 特性使它們成為低 EMI 應(yīng)用的理想選擇。

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產(chǎn)品型號(hào)	功能介紹	兼容型號(hào)	封裝形式	工作電壓	備注
M12239	M12239是一款面向雙路獨(dú)立的多電芯大功率移動(dòng)電源應(yīng)用的專用 SOC，集成了同步升降壓變換器、電池充放電管理模塊、顯示模塊、電量計(jì)算模塊，提供最大 140W 輸入/輸出功率，支持 PD3.1、QC3.0、AFC、FCP、SCP、BC1.2 DCP 等主流快充協(xié)議，并提供過壓/欠壓、過充/過放、過溫等完備的保護(hù)功能。配合極簡(jiǎn)的外圍電路，即可組成單 C口大功率移動(dòng)電源。輔以DC-DC芯片，可以擴(kuò)展為3-8串電池雙路獨(dú)立的多口大功率移動(dòng)電源。		QFN-48	3.3V-28V	雙路3-8節(jié)多串升降壓140W大功率移動(dòng)電源SOC
M12369	M12369 是一款面向大功率快充應(yīng)用的電源管理 SOC，集成了微處理器、雙路降壓變換器、快充協(xié)議控制器，支持 PD3.1、QC3.0、SCP、FCP、AFC、BC1.2 DCP 等全部主流快充協(xié)議，結(jié)合少量元件即可組成雙C 口的 140W大功率快充解決方案；輔以 DC-DC 芯片，還可擴(kuò)展為3路獨(dú)立的C+C+AA多口大功率快充解決方案。		QFN-48	6V-40V	3路降壓型多口快充SOC
M12359	M12359 是一款面向大功率快充應(yīng)用的電源管理 SOC，集成了微處理器、雙路降壓變換器、快充協(xié)議控制器，支持 PD3.1、QC3.0、QC2.0、SCP、FCP、AFC 等主流快充協(xié)議。結(jié)合少量元件即可組成雙路獨(dú)立的降壓型 140W 多口大功率快充解決方案。		QFN-48	6V-40V	雙路降壓型多口快充 SOC
M12259	M12259 是一款面向雙路獨(dú)立的單電芯30W多口移動(dòng)電源 SOC，集成了同步開關(guān)升壓變換器、電池充放電管理、電池電量計(jì)算、電量顯示等功能模塊，支持PD3.1、QC3.0、AFC、FCP、SCP、BC1.2 DCP 等主流快充協(xié)議。工作時(shí)雙路獨(dú)立升壓，任意單獨(dú)一路均支持30W輸出功率；兩路同時(shí)輸出時(shí)，輸出總功率30W，并支持動(dòng)態(tài)功率分配。配合極簡(jiǎn)的外圍電路，即可組成雙路獨(dú)立的單串30W多口移動(dòng)電源方案。		QFN-48	4.5V-12V	雙路單串升壓型30W移動(dòng)電源SOC
M12229	M12229 是一款面向2串電芯30W移動(dòng)電源應(yīng)用的專用SOC，集成了同步開關(guān)升降壓變換器、電池充放電管理模塊（內(nèi)置均衡控制）、顯示模塊、電量計(jì)算模塊，提供30W輸入/輸出功率，支持PD3.1、QC3.0、AFC、FCP、SCP、BC1.2 DCP等主流快充協(xié)議，并提供過壓/欠壓、過充/過放、過溫、過壓、過流、短路保護(hù)等完備的保護(hù)功能。配合簡(jiǎn)單的外圍電路，即可組成雙串30W多口移動(dòng)電源。		QFN-48	3.3V-12V	單路2串升降壓30W移動(dòng)電源SOC
M12269	M12269是一款面向3-8串電芯大功率移動(dòng)電源應(yīng)用的專用SOC，集成了同步升降壓電壓變換器、電池充放電管理模塊、顯示模塊、電量計(jì)算模塊，提供最大 140W 輸入/輸出功率，支持 PD3.1、QC3.0、AFC、FCP、 SCP、BC1.2 DCP 等主流快充協(xié)議，并提供過壓/欠壓、過充/過放、過溫等完備的保護(hù)功能。配合簡(jiǎn)單的外圍電路，即可組成大功率多口移動(dòng)電源管理方案。		QFN-48	3.3V-28V	多串升降壓大功率移動(dòng)電源 SOC
M12349	M12349 是一款面向大功率快充應(yīng)用的電源管理SOC，集成了微處理器、升降壓變換器、快充協(xié)議控制器，支持 PD3.1、QC3.0、SCP、FCP、AFC、BC1.2 DCP等全部主流快充協(xié)議，結(jié)合少量元件即可組成單C口的140W大功率快充解決方案；輔以 DC-DC芯片，還可擴(kuò)展為雙路獨(dú)立的C+CAA多口大功率快充解決方案。		QFN-48	6.0V-40V	雙路升降壓多口140W快充SOC
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M2688	M2688是一款面向移動(dòng)電源應(yīng)用的電源管理SOC，集成了雙向升降壓電壓變換器、16 位高精度ADC、快充協(xié)議。利用 M2688，外圍僅需很少的元件，即可組成2-7串電池的獨(dú)立雙口大功率移動(dòng)電源。		QFN-48	2.8V-40V	2-7節(jié)雙向升降壓型鋰電充放電管理IC，內(nèi)置快充協(xié)議
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