送你一个简化高效升压变换器的解决方案,不用客气~
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升压电源拓扑结构在汽车和工业电子领域越来越受欢迎。许多系统都需要稳定的输入轨,其上游电源输入轨电压可能会有显著变化,升压变换器可用于显著提高应用的通用性。利用升压变换器,可以将新的电子设备无缝连接至任何供电轨,且无需重新设计前端或使用多个版本来覆盖各种供电场景。升压控制器还支持对输入电压下降具有高度抑制性的电子器件。这主要与汽车电子设备相关,因为汽车电子设备的供电轨电压在低温启动期间会明显下降。
LTC7804 可简化升压变换器的设计,同时不会对其先进的性能产生不利影响。LTC7804的主要特性为:低静态电流、单输出同步整流、高达40 V的宽输入电压范围(输出电压可达36 V)、展频(SSFM)以及适用于高效、低电磁干扰PassThru™操作的内部充电泵。
可实现12 V输入至24 V输出的升压变换器
升压变换器的其中一个优势在于,除了提供稳定的中间输出轨之外,它还可以使系统不受前端电压下降的影响,如启动汽车的蓄电池供电轨电压下降。图1为由低引脚数控制器LTC7804、底部FET Q1、顶部FET Q2、导块L1和输入/输出滤波器组成的升压变换器原理图。该原理图采用的元件数量比较少,但可以将12 V供电轨升压至24 V,并提供6 A的输出电流。在低输入电压下降低输出电流,以确保输入电流低于17.5 A。
LTC7804的一个有趣应用就是提供汽车音频放大器和前置放大器。该应用有两个目的。首先,LTC7804可以抑制输入电压骤降,例如:在低温启动期间。其次,当输入电压升至高于输出电平时,它可以将输入桥接至输出,以最大程度提高效率,例如:在负载突降期间。前置放大器电源的电压输出设置值略低于典型12 V汽车电压轨的输入电压(约10 V)。如果输入电压等于或高于该设定值,则输入应直接转到输出。如果输入电压降至低于所需的中间电压,则升压变换器可将其输出保持在设定值。直通这个术语用于描述这种从输入直接到输出的操作模式。
图3所示为升压解决方案的完整原理图。它类似于图1所示解决方案,但控制信号的连接稍有不同。MODE引脚通过100 kΩ电阻连接至INTVCC,以便选择脉冲跳频操作。该应用不支持升压模式操作,因为要实现直通操作,必须使能顶部MOSFET栅极充电泵(在升压模式操作中被禁用)。PLLIN/SPREAD引脚连接至GND,以禁用SSFM功能,因为某些音频系统的电源必须在固定频率下运行,这一点非常重要。如果知道真正问题在于频率,则建议通过PLLIN/SPREAD引脚同步至外部时钟;或者,将MODE引脚直接连接至INTVCC,以便在FREQ引脚的设定操作频率下选择强制连续导通模式。
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结论
LTC7804控制器可大大简化高效升压变换器的设计。通过使用相同的原理图和不同的外部元件,可轻松调整可用输出功率。高开关频率可显著减小电感的尺寸。当输入电压下降至明显低于或上升至明显高于输出电平时,内置充电泵和同步整流可确保最高效率,从而使LTC7804成为首选的汽车电子设备控制器。低静态电流还可以保护汽车和常开系统的电池使用寿命。
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