LTC3429高效率同步升压转换器的应用特征

在典型的升压转换器架构中，当输出低于输入时（例如，在启动和关断期间），电感和肖特基二极管或PMOS整流器的体二极管构成从输入到输出的正向传导路径。因此，输出电容通常在启动期间从输入电源吸收大量浪涌电流。同样，在停机模式中，输出电容将输出保持在等于输入电源电压减去正向二极管压降的电位。

凌力尔特的LTC3429 通过消除通过同步 PMOS 开关的体二极管的任何正向传导，解决了这两个问题。这使得该器件能够在关断期间允许输出电压变为零，从而不从输入电源吸收电流，从而实现输出负载断开。它还允许在启动时限制浪涌电流，从而最大限度地减少输入电源看到的浪涌电流。

图1.LTC3429 的开关配置。

特征

LTC®3429 是一款高效率 （高达 96%）、固定频率、同步升压型 DC/DC 转换器，具有真正的输出负载断开、软起动和自动突发模式操作功能，采用扁平的 6 引脚 SOT-23 封装。该器件具有 0.9V 至 4.4V 的宽输入电压范围，输出电压范围为 2.5V 至 5V，适合需要单节或双节 AA 电池或锂离子电池输出 3.3V 或 5V 的应用。

图2.2节电池至3.3V同步升压转换器。

图3.电路的效率如图2所示。

在 3.3V 输出下，它能够从单节 AA 电池提供 100mA 电流，或从 250 节 AA 电池提供 2mA 电流，使其成为便携式电子产品的理想选择。在轻负载条件下，LTC3429 自动切换到突发模式操作，该操作仅吸收 20μA 的静态电流。在停机模式中，该器件吸收的静态电流小于 1μA，并将输出与电源断开。500kHz 的开关频率允许使用纤巧、扁平的电感器和陶瓷电容器，从而最大限度地减小了整体解决方案的占板面积。此外，电流模式PWM控制环路的内部补偿减少了所需的外部元件数量，从而节省了关键的电路板空间。

低压启动和软启动

LTC3429 包括一个独立的启动振荡器，专为在低至 0.9V 的输入电压下启动而设计。此功能使其适用于使用单节电池的应用。频率和占空比在内部分别设定为 150kHz 和 67%。在启动和正常模式操作期间提供软启动和浪涌电流限制。一个内部软启动电容器在 850.1ms 的时间内将峰值电感电流从零缓慢斜坡上升至最大值 5mA。一旦输出电压超过2.3V，启动电路被禁用，并启动正常的固定频率PWM操作。在此模式下，LTC3429 独立于输入工作，从而延长了工作时间，因为电池可以下降到大约半伏，而不会影响输出电压调节。应用中唯一的限制因素是电池为输出提供足够能量的能力。

输出负载断开和浪涌电流限制

LTC3429 包括将内部 PMOS 整流器的 n 孔体切换至输入电源或输出的电路，具体取决于较高者 （参见图 1）。因此，在启动和关断期间，当输出电压小于输入电源时，n孔切换到输入，使体二极管反向偏置。因此，在关断时，没有电流可以流向输出，输出电容可以完全放电至零。同样，在启动期间，反向偏置体二极管可防止输入电源通常出现的电流浪涌。

突发模式操作

便携式设备经常在低功耗或待机模式下花费较长时间，只有在启用特定功能时才切换到高功耗。为了延长这些类型产品的电池寿命，在宽输出功率范围内保持高效率非常重要。LTC3429 提供了自动突发模式操作，以在轻负载条件下提高电源转换器的效率。如果输出负载电流低于内部编程的门限，则启动突发模式操作。在这种模式下，大部分器件关断，静态电流降至仅20μA。当输出电压从其标称值下降约1%时，器件唤醒并开始正常的PWM操作。输出电容进行再充电，如果输出负载保持小于突发模式阈值，则器件重新进入空闲模式。这种间歇性PWM或突发操作的频率与负载电流成正比;也就是说，当负载电流进一步下降到突发门限以下时，LTC3429 的导通频率会降低。当负载电流增加到超过突发门限时，LTC3429 可无缝地恢复连续 PWM 操作。

审核编辑：郭婷