ОПИСАНИЕ

LTC3245 - это DC/DC-преобразователь с переключаемым конденсатором, который производит регулируемое выходное напряжение (3,3 В, 5 В или регулируемое) от 2,7 до 38 В на входе. Устройство использует дробное преобразование переключаемого конденсатора для поддержания регулирования в широком диапазоне входного напряжения. Внутренняя схема автоматически выбирает коэффициент преобразования для оптимизации эффективности при изменении входного напряжения и условий нагрузки. Индукторы не требуются.

Уникальная архитектура с постоянной частотой обеспечивает более низкий уровень шума на выходе по сравнению с обычными регуляторами зарядового насоса. Для оптимизации эффективности за счет немного более высоких пульсаций на выходе в устройстве предусмотрена возможность выбора режима Burst Mode.

Низкий рабочий ток (20 мкА без нагрузки, 4 мкА в выключенном состоянии) и малое количество внешних компонентов (три небольших керамических конденсатора) делают LTC3245 идеальным решением для автомобильных и промышленных приложений с низким энергопотреблением и ограниченным пространством. Устройство защищено от короткого замыкания и перегрева и выпускается в термоупрочненных 12-контактных корпусах MSOP и низкопрофильных 12-контактных корпусах DFN размером 3 мм × 4 мм.

 

Общая эксплуатация

В LTC3245 используется DC/DC-регулятор на основе переключаемых конденсаторов, обеспечивающий преимущества эффективности, присущие схемам на основе индукторов, а также преимущества стоимости и простоты линейного регулятора. Уникальная архитектура LTC3245 с постоянной частотой обеспечивает малошумящий регулируемый выход, а также более низкий уровень входного шума по сравнению с обычными регуляторами зарядового насоса с переключаемыми конденсаторами. В LTC3245 используется внутренняя коммутационная сеть и дробные коэффициенты преобразования для достижения высокой эффективности и регулирования в широко варьирующихся условиях VIN и выходной нагрузки.

Внутренняя схема управления выбирает подходящий коэффициент преобразования в зависимости от VIN и условий нагрузки. Устройство имеет три возможных режима преобразования: понижающий режим 2:1, понижающий режим 1:1 и повышающий режим 1:2. Для работы во всех трех режимах требуется только один внешний подстроечный конденсатор. Режим 2:1 выбирается, когда VIN больше чем в два раза желаемого VOUT. Режим 1:1 выбирается, когда VIN находится в диапазоне от двукратного значения VOUT до VOUT. Режим 1:2 выбирается, когда VIN падает ниже желаемого значения VOUT. Внутренняя схема определения тока нагрузки управляет точкой переключения коэффициента преобразования, что необходимо для поддержания регулирования выходного сигнала при любых условиях нагрузки.

Регулирование осуществляется путем измерения выходного напряжения и регулирования количества заряда, передаваемого за цикл. Этот метод регулирования обеспечивает гораздо меньшие пульсации входного и выходного напряжения, чем у обычных зарядовых насосов с переключаемыми конденсаторами. Передача заряда с постоянной частотой также делает дополнительную фильтрацию выходного или входного сигнала гораздо менее требовательной, чем у обычных зарядовых насосов с переключаемыми конденсаторами.

LTC3245 имеет вывод Burst Mode, который позволяет пользователю обменять выходную пульсацию на более высокую эффективность/низкий ток покоя. Устройство имеет два вывода SEL для выбора режима регулирования выходного сигнала (фиксированный 5 В, фиксированный 3,3 В или регулируемый), а также выключения. Устройство включает функцию плавного пуска для ограничения пускового тока при запуске. Устройство также имеет защиту от короткого замыкания и перегрева.

 

Регулировка VOUT и выбор режима

Устройство использует контур управления для регулировки силы зарядового насоса в соответствии с требуемым током на выходе. Сигнал ошибки этого контура хранится непосредственно на выходном конденсаторе хранения заряда. По мере увеличения нагрузки на VOUT, VOUT будет немного снижаться, увеличивая количество передаваемого заряда, пока выходной ток не будет соответствовать выходной нагрузке. Этот метод регулирования применяется независимо от коэффициента преобразования.

Оптимальный коэффициент преобразования выбирается в зависимости от VIN, VOUT и условий нагрузки на выход. Для выбора коэффициента преобразования по умолчанию используются два внутренних компаратора. В каждый компаратор встроено регулируемое смещение, которое увеличивается (уменьшается) пропорционально увеличению (уменьшению) выходного тока нагрузки. Таким образом, точка переключения коэффициента преобразования оптимизируется для обеспечения пиковой эффективности при любых условиях питания и нагрузки при сохранении регулирования. Каждый компаратор также имеет встроенный гистерезис, чтобы уменьшить тенденцию к колебаниям между режимами при достижении точки перехода.