新的替代方案

单电池汽车和双电池商用车辆电源总线的电压变化范围可从 3.5V 以下至 60V 以上，因为它们暴露于不同的瞬态状况和配置。由于必需在这种宽输入电压范围内获得良好调节的电压轨，所以需要具有宽输入电压和高性能的电源转换 IC。鉴于车载电子产品的增长速度随着用于防护、安全、导航、底盘控制和引擎 / 变速器管理的电子控制模块 (ECM) 而继续加快，故而对于可提供高效率、低静态电流、高开关频率以及非常坚固的保护功能和可靠性的高电压电源管理 IC 的需求也将加速攀升。幸运的是，IC 设计已经逐渐地满足了这些苛刻的要求。

凌力尔特的 LT8620 是一个高电压同步降压型稳压器系列中的首款产品。其 3.4V 至 65V 的输入电压范围使之非常适合于那些会遭受低电压瞬变 (例如：冷车发动或停-启场合) 和高电压瞬变 (在抛负载期间遇到) 的汽车和商用车辆 (单和双电池) 应用。其拥有 2.0A 的连续输出电流性能以及在 1V 至略低于 VIN 之电压范围内提供输出的能力，因而使其成为许多直接依靠单节或双节电池总线供电运行之汽车电源轨的理想选择。由下面的图 2 可见，该器件非常紧凑和简单的解决方案占板设计免除了增设任何外部二极管的需要。

图 2：LT8620 典型汽车 / 商用车辆原理图 (对于一个 5V、2A 输出)

其同步整流设计包括了内部上管和下管以提供高达 94% 的效率。如图 3 所示，当由12V 标称输入为一个 5V 负载供电时，即使在采用相对较高的 700kHz 开关频率的情况下它也能够实现超过 94% 的效率。同样，当从一个 24V 标称输入提供 5V 输出时，该器件可产生高达 92% 的效率。这种高效运作最大限度地减少了功率损耗并免除了增设散热器的需要，即使在可用空间极为受限的应用中也不例外。在电动汽车和混合动力汽车中，这可以直接转化为汽车在两次电池充电之间可行驶里程的增加。

图 3：LT8620 的效率曲线图 (针对典型汽车 / 商用车辆原理图)

此外，LT8620 的突发模式 (Burst Mode®) 操作还可将无负载静态电流减小至只有 2.5μA，从而使其非常适合于那些必须在尽量延长电池寿命的同时保持恒定电压调节 (即使在无负载时也不例外) 的“始终保持接通”应用。由于包括防护、环境控制、数据记录、安全和定位在内的“始终保持接通”系统日益增多，因此这一点特别重要。另外，一种非常低纹波突发模式操作拓扑还可把输出噪声大幅降低至 10mVPK-PK 以下，从而使其适合于那些对噪声敏感的应用。如果应用要求外部同步，则可利用脉冲跳跃频率方案取代突发模式功能。

LT8620 的非常低压差性能也是非常有益的，特别是在那些必须在停-启或冷车发动情况下调节输出的应用中。如图 4 所示，即使在输入电压降至低于编程输出电压 (这里为 5V) 时，一旦输入超过 2.9V，则输出始终比输入电压低 500mV (在 2A)。这一点很重要，因为许多 ECM 驱动需要一个或多个微处理器 / 微控制器。虽然这些 ECM 专为采用 5V 标称电压运作而设计，但它们可在电源电压低至 3V 的情况下继续工作。于是，在冷车发动情形下，输入最低可以降至 3.4V，而且微处理器能够继续正常操作，从而可使 ECU 在冷车发动期间实现无缝运作。

图 4：LT8620 压差性能

除此之外，LT8620 的快速最短接通时间仅为 30ns，能够以 2MHz 恒定工作频率从 24V 输入转换至 1.5V 输出，从而允许设计师优化效率，同时避开关键的噪声敏感频段 (例如：AM 无线电)。即使采用一个高于 16V 的输入电压，LT8620 也将在输出低至 1V 的情况下提供一个经过极佳调节的输出电压。由于以较快的开关频率运作可缩减外部组件的尺寸，因此 LT8620 的 2.2MHz 开关操作能力可实现占板面积非常紧凑的解决方案。另外，该器件还运用了特殊的设计方法以最大限度地抑制潜在的 EMI/EMC 问题。

LT8620 在单个芯片上集成了内部上管和下管高效率电源开关以及必要的升压二极管、振荡器、控制和逻辑电路。特殊的设计技术和新的高速工艺能够在宽输入电压范围内实现高效率，而且 LT8620 的电流模式拓扑实现了快速瞬态响应和卓越的环路稳定性。其他特点包括内部补偿、电源良好标记、稳健的短路保护、输出软起动 / 跟踪和热保护。其 24 引脚 3mm x 5mm QFN 封装或 16 引脚耐热性能增强型 MSOP 封装与高开关频率相组合，允许使用很小的外部电感器和电容器，从而可构成一个占板面积紧凑和热效率高的解决方案。