同步降壓-升壓型控制器具有通用性和高效率。它們可作為升壓和降壓控制器利用單個(gè)電感器產(chǎn)生高功率，從而保持簡(jiǎn)單的電源設(shè)計(jì)。正常情況下，高功率應(yīng)用中的降壓-升壓型控制器在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)或低開關(guān)頻率下運(yùn)作，這最大限度地提高了效率并可避免與貫通和開關(guān)消隱時(shí)間相關(guān)的復(fù)雜性，而此類現(xiàn)象會(huì)發(fā)生在高頻條件下的同步整流中。然而，采用一個(gè)較小電感器的高頻率 2MHz 降壓-升壓型控制器則可確保 EMI 成分所處的位置高于 AM 頻段。

LT8390A 和 LT8391A 降壓-升壓型控制器是獨(dú)特的，因?yàn)樗鼈児ぷ髟?2MHz。高開關(guān)速度允許使用一個(gè)小型電感器以實(shí)現(xiàn)緊湊的解決方案尺寸，即使在高功率應(yīng)用中也不例外。

與那些把電源開關(guān)內(nèi)置于 IC 封裝之中以節(jié)省空間的單片式轉(zhuǎn)換器不同，這兩款控制器能夠以高得多的峰值電流 (例如：10A) 驅(qū)動(dòng)外部電源開關(guān)。這么高的峰值電流將會(huì)燒毀典型集成化轉(zhuǎn)換器的小型 IC 封裝，但是外部 3mm x 3mm 同步 MOSFET 則能處理該功率。MOSFET 可與熱環(huán)路電容器一起布置在狹小的空間以實(shí)現(xiàn)非常低的 EMI。這種獨(dú)特的峰值開關(guān)電流檢測(cè)放大器架構(gòu)把檢測(cè)電阻器布設(shè)在功率電感器的旁邊 (位于至關(guān)緊要的輸入和輸出熱環(huán)路的外部)，這也降低了 EMI。

Figure 1. 2MHz 12V, 4A Buck-Boost Voltage Regulator with High Efficiency

2MHz、95% 效率、12V、4A 降壓-升壓

圖 1 中的 2MHz、12V、4A 降壓-升壓型穩(wěn)壓器擁有高達(dá) 95% 的效率。這款相對(duì)緊湊的設(shè)計(jì)采用 3mm x 3mm MOSFET 和單個(gè)高功率電感器。即使在 48W 功耗條件下，該轉(zhuǎn)換器的溫升也是很低。在 12V 輸入時(shí)，所有組件在室溫基礎(chǔ)上的溫升均不超過(guò) 45°C。在 7V 輸入時(shí)，在采用標(biāo)準(zhǔn)的 4 層 PCB 且沒(méi)有散熱器或冷卻氣流的情況下，最熱組件的溫升小于 55°C。該轉(zhuǎn)換器在 4A 負(fù)載時(shí)可處理低至 4V 的短暫輸入瞬變，或在 4V 輸入和 2A 負(fù)載條件下 (~25W) 持續(xù)地運(yùn)行。

LT8390A 的高開關(guān)頻率 (600kHz 至 2MHz) 將其與四開關(guān)控制器領(lǐng)域區(qū)分開來(lái)。另外，它還與其較低頻率器件 LT8390 一樣擁有諸多引人注目的特性。LT8390A 具有一個(gè)電源良好 (PGOOD) 標(biāo)記、短路保護(hù)功能和一個(gè)用于提供輸出或浪涌電流限制的靈活電流限制檢測(cè)電阻器。該器件用于實(shí)現(xiàn)低 EMI 的擴(kuò)展頻譜頻率調(diào)制 (SSFM) 功能使其非常適合汽車應(yīng)用。

2MHz 低 EMI 汽車降壓-升壓型 LED 驅(qū)動(dòng)器

LT8391A 是與 LT8390A 對(duì)應(yīng)的一款 2MHz LED 驅(qū)動(dòng)器。兩者的主要分別是 LT8391A 具備 LED 驅(qū)動(dòng)器 PWM 調(diào)光特性和 LED 開路故障保護(hù)功能。輸出檢測(cè)電阻器負(fù)責(zé)控制流過(guò)一串 LED 的電流，這些 LED 的電壓可能位于輸入電壓范圍 (例如：9V 至 16V 汽車電池) 之內(nèi)。它可在低至 4V 的冷車發(fā)動(dòng)情況下運(yùn)行，并能承受高達(dá) 60V 的輸入瞬態(tài)電壓。LT8391A 在 120Hz 提供高達(dá) 2000:1 PWM 調(diào)光比，而且它能夠使用其內(nèi)部 PWM 調(diào)光信號(hào)發(fā)生器 (無(wú)需外部時(shí)鐘) 以實(shí)現(xiàn)高達(dá) 128:1 的準(zhǔn)確調(diào)光。

圖 1 中所示的 2MHz LT8391A LED 驅(qū)動(dòng)器專門針對(duì)汽車前照燈進(jìn)行了優(yōu)化。它采用 AEC-Q100 組件并滿足 CISPR 25 Class 5 輻射 EMI 標(biāo)準(zhǔn)。SSFM 降低了 EMI，而且還在執(zhí)行 PWM 調(diào)光的同時(shí)無(wú)閃爍地運(yùn)行。

這款緊湊型設(shè)計(jì)采用一個(gè)小型電感器以及特別小的輸入和輸出 EMI 濾波器。它能在低至 4V 和高達(dá) 60V 的輸入電壓下工作。圖示的 4 個(gè)同步 MOSFET 可用兩個(gè)雙通道 MOSFET 替代，以在需要時(shí)減少組件數(shù)目。此設(shè)計(jì)的效率可達(dá) 93%。FAULT 標(biāo)記負(fù)責(zé)報(bào)告短路和開路 LED 情況，此類情況可輕松地予以處理。

Figure 2. Low EMI 16V, 1.5A Automotive Buck-Boost LED Driver Passes CISPR 25 Class 5 EMI

Figure 3. LT8390A Efficiency of Figure 1

結(jié)論

LT8390A 和 LT8391A 是 2MHz、60V 降壓-升壓型控制器，能夠在緊湊的空間調(diào)節(jié)高功率電壓和電流。低 EMI 架構(gòu)和 SSFM 功能使得這兩款器件成為低 EMI 應(yīng)用的理想選擇。