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选用负输入电压,PWM控制器处理多种拓扑结构

传统上,电信和数据通信设备提供直流负输出电压,如-48 V,系统总线。原因很简单:直流电压保持低噪音,可以很容易地从普通的铅酸电池,通常可在12伏产

传统上,电信和数据通信设备供给直流负输出电压,如-48 V,体系总线。原因很简单:直流电压坚持低噪音,能够很简单地从一般的铅酸电池,一般可在12伏发生。此外,负电源坚持电缆和铜导线远离腐蚀。一般情况下,在像服务器和核算机运用中,这种未经调理负的直流输出电压被反转为正母线电压,用于驱动各种降压转化器有必要发生在高输出电流经调理的低直流电压,以驱动一个广泛的电子负载上的体系板。这样的体系主板还运用功用,如放大器,运算放大器,以及在受监管,负电源或别离电源下作业,以坚持沟通信号的清洁感应器。

转化这个未经调理负电源到稳压负降压电源或调理负升压电压,以及一个正调理电压,是不普通的。每个拓扑结构杂乱和时刻与分立元件耗时。更重要的是,它不能保证功用,而且能够花费更多的一起占用更多的电路板空间。

为了使这样的使命轻松规划师,凌力尔特公司开发了一种新式的同步多拓扑DC / DC控制器,LT8709,能够很简单地装备在降压,升压,降压 – 升压和反相拓扑负输入,使得它高度灵敏,适用规模广的电源规划。别的,它的同步操作意味着输出二极管替换为高功率P沟道MOSFET,然后进步功率并答应更高的输出电流高达20A。其成果是,它消除了一般需求在中期到散热器高功率运用,然后使规划者以发生广泛的与负输入电压,适用规模广的电源规划的DC / DC转化解决方案。

本文研讨了这种新颖的DC / DC控制器理解为什么它是如此简单发生降压,升压和降压 – 升压,以及反向拓扑结构,负输入电压的架构。除了提醒其共同的特色和功用,咱们也将的LT8709根据负到负和负到正的DC / DC转化解决方案在希望的输出负载电流本作业施行例。丈量的功用成果的规划实例也将被评论。

多拓扑控制器

据Linear公司的产品规划司理吴伟业,在DC / DC控制器的反应电路是绝无仅有的。如图1,单反应(FBY)引脚装备多拓扑控制器作为降压,升压,降压 – 升压或反相转化器。该架构可保证FBY引脚的电压总是相关于控制器芯片的接地(GND)引脚。电阻RFBY,其衔接VOUT和FBY销之间,是运用下列公式核算:。

关于负输出电压,方程式1(1)

关于正输出电压,方程2(2)

凌力尔特LT8709 DC / DC控制器的框图

图1:LT8709负输入同步多拓扑DC / DC控制器的内部框图。

该LT8709还具有立异的EN / FBIN引脚电路,答应缓慢改变的输入信号和可调理欠压确定(UVLO)功用。该引脚也能够用作输入电压调理,以防止溃散高阻抗输入电源。附加功用,如折返频率,热关断和软启动被集成为好。的LT8709的轨到轨输出电流检测答应控制器在电流约束的运用,如电池或电容器充电来装备。别的,它具有一个PG引脚电源杰出指示。

运用内部振荡器,控制器的开关频率能够很简单地100 kHz和750千赫的电阻RT,肚里从RT引脚到引脚-VIN之间设置。可是,它也能够被同步至外部时钟。该LT8709选用20引脚TSSOP封装。

选择开关频率功率和元件巨细之间存在折衷。尽管低开关频率,削减丢失的MOSFET进步功率,它需求较大的电感和/或电容,坚持低输出纹波电压。

具有-4.5 V至-80 V的宽输入规模,则控制器能够被装备为各种直流/直流转化的解决方案。让咱们首要开端具有负降压转化器,它被示于图2中。在本请求中,LT8709拓扑从更负的输入电压发生一个负的输出电压。依照这种规划(摘自控制器的数据表)的电路发生-12 VDC在8.5从-16 VDC的输入电压-30 VDC。用于核算外部无源元件,包含电感器的值的方程,给出在数据sheet1中的表1中。在本规划中,反应电阻RFBY1和RFBY2经过调理FBY销到-1.234 V有关的GND引脚设置输出电压。

凌力尔特LT8709降压转化器的示意图

图2:LT8709装备为负少负降压转化器。该组件值是250千赫,-16 VDC至-30 VDC输入到-12 VDC输出8.5 A的负载电流的开关频率。

过载电流的改变对这种装备丈量的功率呼应示于图3的负输入端( – VIN)为-24 V的曲线表明该转化功率坚持在从低负荷到高负荷的90%。这是超越95%,从中期负荷到满负荷。同样地,瞬态呼应是十分高的输出负载过程。

功率和功率损耗与负载电流的图画

图3:功率与功率损耗与负载电流输入电压VIN = -24 V.

同样地,一个负到正输出转化器拓扑示于图4。在这种规划中,LT8709发生正5伏输出从负输入电压与大于,等于,或更小的巨细的电压。单个反应电阻RFBY经过调理FBY销到-15.8 mV的参阅GND引脚的电压设置输出电压。该逆变器规划的元件值是根据在所述LT8709数据sheet1中的表2中供给的方程。

凌特的LT8709反相转化器图

图4:线性技能公司的LT8709装备为负到正输出转化器,其发生正5伏的输出电压,在4 A的负载电流从-4.5 V至-42 V的负输入电压规模

该LT8709的数据表还供给了一种最佳的热,功率拓扑结构的具体布局攻略,以及电源电路的EMI功用。遵从这些原则隐含将协助你完成所需的功用。

尽管只要两个LT8709为根底的规划实例,负降压和反相转化器,在这篇文章中出现,在产品数据表中出现为其他拓扑结构,即消沉的降压 – 升压和负升压具体的解决方案。总归,LT8709是一个多功用控制器,使规划运用单反应电阻,两个同步MOSFET和一些无源元件,以发生宽规模的负输入DC / DC转化器的解决方案。

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