通过LTC3863反相DC/DC控制器简化电源设计

有几种方法可以从正电压源产生负电压，包括使用变压器或两个电感器和/或多个开关。然而，没有一个像使用LTC3863那么容易，LTC3863的简单性优雅，轻载时效率更高，与替代解决方案相比减少了部件数量。

高级控制器功能

LTC3863可在3.5V至60V的正输入范围内产生-0.4V至-150V的负输出电压。它采用单电感器拓扑结构，具有一个有源P沟道MOSFET开关和一个二极管。高集成度产生简单，低部件数的解决方案。

LTC3863提供出色的轻载效率，在用户可编程突发模式操作中仅消耗70μA静态电流。其峰值电流模式，恒定频率PWM架构提供电感电流的正控制，简单的环路补偿和出色的环路动态。开关频率可通过外部电阻设置在50kHz至850kHz之间，并可与75kHz至750kHz的外部时钟同步。 LTC3863提供可编程软启动或输出跟踪。安全功能包括过压，过流和短路保护，包括频率折返。

-5.2V，1.7A转换器工作在4.5V至16V电源

图1所示电路从4.5V-16V输入产生-5.2V，1.7A输出。操作类似于反激式转换器，当开关打开时将电能存储在电感中，并在开关关闭时通过二极管将电能释放到输出，除了使用LTC3863，不需要变压器。为了防止输出短路时由于最小导通时间而导致的过大电流，当输出小于标称值的一半时，控制器会折回开关频率。

LTC3863可以是编程进入高效突发模式操作或轻负载脉冲跳跃。在突发模式操作中，控制器指示较少的较高电流脉冲，然后根据负载进入低电流静止状态一段时间。在脉冲跳跃模式下，LTC3863在轻负载时跳过脉冲。在这种模式下，调制比较器可以保持跳闸几个周期并迫使外部MOSFET保持关断，从而跳过脉冲。与突发模式操作相比，该模式具有较小输出纹波，较低可听噪声和较低RF干扰的优点，但效率较低。该电路适用于电路板两侧约0.5in2（3.2cm2）的元件。

图2显示了5V输入时的开关节点电压，电感电流和纹波波形以及1.7时的-5.2V输出。一个。当PMOSFET导通时，电感器充电（电流上升），当PMOS关断时，电感器通过二极管放电到输出。图3显示了脉冲传感模式下70mA输出时的相同波形。注意当电感电流达到零时，开关节点如何在0V附近振铃。当电流达到零时，有效时段停止。图4显示了启用突发模式操作的相同负载条件。在此工作点，功耗降低了31％，效率从74％提高到80.5％。在12V输入时，耗散量减少45％甚至更加显着。

高效率

图5显示了脉冲跳跃和突发模式操作的效率曲线。在1.7A负载和12V输入时，可实现85.2％的出色效率。请注意突发模式操作如何在负载小于0.2A时显着提高效率。轻负载时的脉冲跳跃效率仍远高于连续传导时的脉冲跳跃效率。

结论

LTC3863简化了转换器的设计，从正电源产生负输出。它外观简洁，效率高，只需要几个便宜的外部组件。