电流运行 - 基于LTC3789芯片的高效同步升降压电源设计

轻负载电流运行

LTC3789可以启用脉冲跳跃模式和强制连续导通模式。要选择强制连续模式，MODE/PLLIN引脚电压连接到低于0.8V（例如SGND）。要选择脉冲跳跃模式，MODE/PLLIN引脚连接到INTVCC.

当LTC3789进入脉冲跳跃模式，在升压区域，同步开关管D保持关闭期间，反向电流通过开关管A检测。电流比较器ICMP在极轻负载时，可能会保持几个周期并迫使开关管C脱扣到保持关闭的周期数相同（即：跳脉冲）。在降压区域，电感上的电流不允许被反向。同步开关管B保持关闭时，检测电感上的反向电流。电流比较器ICMP在极轻负载时，可能会保持不被脱扣，开关管A保持关闭的周期数相同。同步开关B在跳过周期内也处于关闭状态。在降压 - 升压型区域，控制器工作在升压和降压区域，在一个时钟周期交替，如连续运行。在降压 - 升压型区域允许少量的反向电流，以减小纹波。出于同样的原因，一个连续升压和降压的窄带，被允许在降压-升压区域的高和低线区域末端。

输出过压保护

如果输出电压是比VFB电阻分压器的分压值要高，LTC3789将根据运行模式和运行区域做出响应。在连续导通模式下，LTC3789将灌电流到输入端。如果输入电源有能力吸收电流，LTC3789将允许多达约160mV/RSENSE的电流灌向输入端。在脉冲跳跃模式和在降压或升压的区域，开关将被停止输出并且输出保持高阻。在脉冲跳跃模式和降压升压区域以及相邻连续升压区域的窄带，灌电流通过开关管A限制在约为40mV/（开关管A的导通电阻）RDS（ON），如果达到该值，开关管将停止并且输出会上升。在脉冲跳跃模式并且在狭窄的连续降压区域和相邻的降压-升压区域，灌电流输入通过RSENSE的是有限的，约为40mV/RSENSE。

恒流调节

LTC3789提供了一个输入或输出电流的恒定电流调节环路。一个靠近输入或者输出滤波电容的电流检测电阻检测输入输出电流。当电流超过设定的电流限制值时，ITH引脚上的电压将被拉低，以维持所需的最大输入输出电流。输入电流限制功能可防止输入的直流电源过载，而输出电流限制提供了一个给电池充电的或者LED驱动电源的模块。它也可以作为恒定电压调节应用的一个额外的电流限制保护。输入/输出电流限制有一个GND到VOUT（或VIN）最大绝对值的工作电压范围。

选择频率及锁相环

选择开关频率时是在效率和元件尺寸之间折扣，低的工作频率可以提高效率，减少MOSFET开关损耗，但需要大的电感及电容以便作到低纹波电压。LTC3789的开关频率由FREQ端选择，如果MODE/PLLIN端不用外部时钟源驱动，FREQ端可用来调节控制器的频率，范围为200KHz~600KHz。

开关频率由FREQ端上的电压决定，因为这里有一个精密的10μA电流流出FREQ端，用户可以用外部接一支电阻到GND调节控制器频率。在应用信息部分提供一个曲线，它给出FREQ端电压和开关频率之间的关系。

一个锁相环（PLL）集成在LTC3789中去同步内部振荡器到外部时钟源频率。它由MODE/PLLIN端送入，外同步时控制器工作在强制连续模式，PLL滤波器网络集成在LTC3789内部，PLL能够锁在200KHz~600KHz范围内的任何频率，频率设置电阻总会决定控制器初始工作频率，然后锁定在外时钟频率。

电源就绪（PGOOD引脚）

PGOOD引脚被连接到内部一个N沟道MOSFET的开漏输出引脚。当VFB引脚电压不在内部的0.8V参考电压±10%时，PGOOD引脚将被拉低。当RUN引脚电压低于1.22V或者LTC3789在软启动阶段，PGOOD引脚也会被拉低。当VFB引脚电压进入±10%调节窗口时，有一个状态良好的内部20US的电源，或者当VFB引脚电压退出±10%调节窗口时，有一个状态不良的内部20US的电源。PGOOD引脚允许由一外部电阻上拉到INTVCC或者一个高达6V外部电源。

短路保护，电流限制和电流限值折返保护

控制器的最大电流阀值ITH引脚上的钳位电压限制。在每一个升压周期，检测到的最大峰值电压被限制140mV。在每一个降压周期，检测到的峰谷电压被限制在90mV。在降压升压区域，仅有在升压区域相同的阀值限制峰值检测电压。

当LTC3789输出短路到地的时候，LTC3789内部电流折返有助于限制限制负载电流。如果输出低于其标称输出电平的50％，那么最大感应的电压逐步降低，从它的最大值降到最大值的三分之一。折返电流限制在软启动期间被禁用。在短路条件下，在LTC3789将以一个非常低的占空比的降压运行，并通过跳过周期的电流限制。在这种情况下，同步开关B将消耗大部分功率（但低于在正常运行）。