ADI开发一款同步降压型控制器LTC7803，可简化高性能电源的设计。此款控制器具有以下主要特性：整合低阻抗闸极驱动器，能够切换N通道MOSFET，从而降低整体转换器成本，提高效率；极低工作静态电流（5 μA）；40 V宽广输入/输出电压范围；100 kHz至3 MHz的极高可编程切换频率范围；感测电阻或DCR感测可进一步提升效率；以及100%操作周期。另外支援Spread Spectrum（扩频）操作。LTC7803在+/-15%范围内调节切换频率，可简化EMI合规要求并降低EMI滤波器成本。
电气原理图和功能
降压型转换器的电气原理图如图1所示。该转换器从5 V至38 V输入轨提供3.3 V电压和20 A。电驱动系统包括MOSFET Q1至Q4、电感L1和输入/输出滤波器电容。MODE接脚和跳接线JP1定义强制连续导通、跳脉冲或Burst ModeR 操作。每种操作模式都各有优缺点。在FCM中，整个输出电流范围内的低输出涟波以牺牲轻负载下的效率为代价。Burst Mode可在轻负载或无负载下提供高效率，但轻负载下的输出电压涟波更高。
| 图1 : 基於LTC7803的转换器电气原理图，VIN为5 V至38 V，VOUT为3.3 V 20A时。 |
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LTC7803的另一个优势是能够与外部时脉同步，进一步避免主机系统中不同频率相互作用造成干扰问题。跳接线JP2（FREQ SET)允许在固定频率之间选择、同步到外部时脉或进行扩频操作。请注意，如果选择Burst Mode（MODE接脚连接至GND）并启动同步功能（PLLIN/Spread接脚上的时脉脉冲），则控制器在FCM中运行。从实际的角度来说，在这种情况下最好使用脉冲跳跃模式。脉冲跳跃模式（透过100 kΩ电阻将MODE接脚连接至INTVCC）在轻负载下提供的效率要比FCM高得多。
效率和扩频操作
图2显示Burst Mode下具有不同输入电压的转换器效率。
图3所示的DC2834A展示板用於LTC7803评估。图4显示DC2834在满载下的热图像。
| 图4 : 在自然对流冷却、没有空气流动的情况下，VIN为12 V、VOUT为3.3 V，电流为20 A时，转换器的热图像。 |
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扩频操作是LTC7803的一个重要优势。该特性大幅降低了转换器的辐射和传导杂讯，并明显简化了整个系统对EMI标准的合规要求。图5比较了在CISPR 25 5类限制下，有扩频操作和无扩频操作的两次传导EMI扫描结果。
| 图5 : 在CISPR 25 5类限制下致能和禁能扩频操作（固定频率）的传导EMI扫描结果。 |
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结论
低IQ同步降压型控制器LTC7803可明显简化高效率功率转换器设计。它能够在各种输入/输出电压下工作，并具有卓越的瞬态响应性能。LTC7803具有一些极重要的特性，如Burst Mode和扩频操作，进一步提高了效率和EMI标准合规性。
（本文作者Victor Khasiev为ADI资深应用工程师）
