在典型的升壓轉換器架構中，當輸出低于輸入時（例如，在啟動和關斷期間），電感和肖特基二極管或PMOS整流器的體二極管構成從輸入到輸出的正向傳導路徑。因此，輸出電容通常在啟動期間從輸入電源吸收大量浪涌電流。同樣，在停機模式中，輸出電容將輸出保持在等于輸入電源電壓減去正向二極管壓降的電位。

凌力爾特的LTC3429 通過消除通過同步 PMOS 開關的體二極管的任何正向傳導，解決了這兩個問題。這使得該器件能夠在關斷期間允許輸出電壓變?yōu)榱?，從而不從輸入電源吸收電流，從而實現輸出負載斷開。它還允許在啟動時限制浪涌電流，從而最大限度地減少輸入電源看到的浪涌電流。

圖1.LTC3429 的開關配置。

特征

LTC?3429 是一款高效率 （高達 96%）、固定頻率、同步升壓型 DC/DC 轉換器，具有真正的輸出負載斷開、軟起動和自動突發(fā)模式操作功能，采用扁平的 6 引腳 SOT-23 封裝。該器件具有 0.9V 至 4.4V 的寬輸入電壓范圍，輸出電壓范圍為 2.5V 至 5V，適合需要單節(jié)或雙節(jié) AA 電池或鋰離子電池輸出 3.3V 或 5V 的應用。

圖2.2節(jié)電池至3.3V同步升壓轉換器。

圖3.電路的效率如圖2所示。

在 3.3V 輸出下，它能夠從單節(jié) AA 電池提供 100mA 電流，或從 250 節(jié) AA 電池提供 2mA 電流，使其成為便攜式電子產品的理想選擇。在輕負載條件下，LTC3429 自動切換到突發(fā)模式操作，該操作僅吸收 20μA 的靜態(tài)電流。在停機模式中，該器件吸收的靜態(tài)電流小于 1μA，并將輸出與電源斷開。500kHz 的開關頻率允許使用纖巧、扁平的電感器和陶瓷電容器，從而最大限度地減小了整體解決方案的占板面積。此外，電流模式PWM控制環(huán)路的內部補償減少了所需的外部元件數量，從而節(jié)省了關鍵的電路板空間。

低壓啟動和軟啟動

LTC3429 包括一個獨立的啟動振蕩器，專為在低至 0.9V 的輸入電壓下啟動而設計。此功能使其適用于使用單節(jié)電池的應用。頻率和占空比在內部分別設定為 150kHz 和 67%。在啟動和正常模式操作期間提供軟啟動和浪涌電流限制。一個內部軟啟動電容器在 850.1ms 的時間內將峰值電感電流從零緩慢斜坡上升至最大值 5mA。一旦輸出電壓超過2.3V，啟動電路被禁用，并啟動正常的固定頻率PWM操作。在此模式下，LTC3429 獨立于輸入工作，從而延長了工作時間，因為電池可以下降到大約半伏，而不會影響輸出電壓調節(jié)。應用中唯一的限制因素是電池為輸出提供足夠能量的能力。

輸出負載斷開和浪涌電流限制

LTC3429 包括將內部 PMOS 整流器的 n 孔體切換至輸入電源或輸出的電路，具體取決于較高者 （參見圖 1）。因此，在啟動和關斷期間，當輸出電壓小于輸入電源時，n孔切換到輸入，使體二極管反向偏置。因此，在關斷時，沒有電流可以流向輸出，輸出電容可以完全放電至零。同樣，在啟動期間，反向偏置體二極管可防止輸入電源通常出現的電流浪涌。

突發(fā)模式操作

便攜式設備經常在低功耗或待機模式下花費較長時間，只有在啟用特定功能時才切換到高功耗。為了延長這些類型產品的電池壽命，在寬輸出功率范圍內保持高效率非常重要。LTC3429 提供了自動突發(fā)模式操作，以在輕負載條件下提高電源轉換器的效率。如果輸出負載電流低于內部編程的門限，則啟動突發(fā)模式操作。在這種模式下，大部分器件關斷，靜態(tài)電流降至僅20μA。當輸出電壓從其標稱值下降約1%時，器件喚醒并開始正常的PWM操作。輸出電容進行再充電，如果輸出負載保持小于突發(fā)模式閾值，則器件重新進入空閑模式。這種間歇性PWM或突發(fā)操作的頻率與負載電流成正比;也就是說，當負載電流進一步下降到突發(fā)門限以下時，LTC3429 的導通頻率會降低。當負載電流增加到超過突發(fā)門限時，LTC3429 可無縫地恢復連續(xù) PWM 操作。

審核編輯：郭婷